Почему иммунная система пытается уничтожить трансплантат? Потому что воспринимает его белки как чужеродные. На поверхности клеток органа есть антигены – белки системы HLA, уникальные для каждого человека. Даже если по результатам типирования (см. статью Типирование) 6 основных антигенов у донора и реципиента совпадают, остаются другие антигены, которые иммунитет воспринимает как чужеродные.

В мембране клеток иммунной системы есть специальные сложноустроенные комплексы молекул – рецепторы, которыми они связываются c белковыми комплексами на поверхности других клеток: собственных иммунных и неиммунных, и чужеродных. Ключевой в механизме отторжения момент наступает, когда рецептор Т-лимфоцита (Т-клеточный рецептор) связывается с антигенами HLA. Если происходит этот контакт, другие белковые комплексы на поверхности клеток тоже взаимодействуют, и происходит полная стыковка клеток по нескольким контактам. Это запускает каскад  реакций внутри Т-лимфоцита, и он становится активным.

Каскад внутриклеточных реакций стимулирует определенные гены Т-лимфоцита к работе. В числе белков этого каскада есть белок кальциневрин. Результатом работы генов является активация Т-лимфоцита. 

Активированный Т-лимфоцит имеет множество свойств. 

Во-первых, делится, производя свои клоны. В активации процесса деления участвует белок mTOR.

Во-вторых, производит новые рецепторы, позволяющие отвечать на цитокины, которые синтезирует сам и другие клетки.

В-третьих, производит цитокины, которые привлекают другие иммунные клетки и стимулируют их к работе: сами Т-лимфоциты, В-лимфоциты и цитотоксические клетки. 

Еще одно очень важное для иммунной реакции свойство: после активации часть лимфоцитов, получившая  информацию об антигене, становится неактивной и сохраняется в виде клеток памяти. Благодаря этому при следующем контакте с антигеном иммунный ответ на него разовьется гораздо быстрее и сильнее чем в первый раз.