Das angeborene Immunsystem ist die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen Infektionen durch Mikroorganismen wie Viren, Bakterien und Parasiten. Dieser Zweig des Immunsystems wird als angeboren bezeichnet, weil er sofort nach einer Infektion aktiviert wird, um sich gegen alle Krankheitserreger zu verteidigen. Im Gegensatz dazu ist das erworbene Immunsystem, die zweite Verteidigungslinie des Körpers, eine viel spezifischere Reaktion, deren Aufbau Zeit braucht. Das angeborene Immunsystem besteht aus einem mehrgliedrigen Angriff, der physikalische Barrieren gegen Infektionen, Immunzellen und Proteinmoleküle, die Komplement und Zytokine genannt werden, umfasst.
Von den physischen Infektionsbarrieren ist die Haut die wichtigste. Wenn die Haut intakt ist, ist sie für die meisten eindringenden Krankheitserreger unempfindlich, und zusätzliche Mechanismen wie das Schwitzen helfen, Bakterien und Viren aus der Haut zu spülen. Ebenso spülen Tränen, Schleim und Speichel Krankheitserreger aus den Augen und dem Nasopharynx. Auch der Magen-Darm-Trakt ist Teil des angeborenen Immunsystems. Zu den Abwehrmechanismen an dieser Stelle gehören der Säuregehalt des Trakts, Enzyme, die organisches Material verdauen, und antibakterielle Proteine, die Defensine genannt werden.
Wenn ein Infektionserreger in der Lage ist, diese physischen Barrieren zu umgehen oder zu negieren, ist die erste Reaktion des angeborenen Immunsystems eine Entzündungsreaktion. Diese Reaktion wird durch die Freisetzung von entzündlichen Chemikalien durch verletzte oder sterbende Zellen stimuliert. Eine Entzündung kann nicht nur durch eine Infektion, sondern auch durch eine Verletzung ausgelöst werden. Bei Vorliegen einer Infektion werden jedoch im Zusammenhang mit der Entzündung zusätzliche Abwehrmechanismen ausgelöst. Dazu gehören sowohl zelluläre als auch chemische Reaktionen.
Das Vorhandensein von Krankheitserregern an einer Entzündungsstelle löst die Freisetzung einer Vielzahl unterschiedlicher Chemikalien aus, von denen einige nur die Entzündung fördern und andere andere Funktionen haben. Als Reaktion auf das Vorhandensein bakterieller Proteine wird eine chemische Kaskade namens Komplementsystem ausgelöst. Dabei handelt es sich um eine Kette chemischer Reaktionen, an denen eine Vielzahl unterschiedlicher Proteine beteiligt sind. Der Abschluss der Komplementkaskade trägt dazu bei, eindringende Bakterien abzutöten und rekrutiert auch mehr Immunzellen an die Infektionsstelle.
An der Infektionsstelle werden auch andere Substanzen wie Lactoferrin, Transferrin und Lysozym produziert. Lactoferrin und Transferrin binden verfügbares Eisen, um seine Verfügbarkeit für Bakterien zu begrenzen, während Lysozym hilft, Bakterien zu zerstören, indem es ihre Zellwände aufbricht. Immunsystem-spezifische Chemikalien, die Zytokine genannt werden, werden ebenfalls produziert. Dazu gehören Interferone, die dazu beitragen, die Virusreplikationsrate zu reduzieren, und Interleukin-1, das die Wirksamkeit der Komplementreaktion erhöht.
Während sich diese chemischen Reaktionen entwickeln, spielen auch die Zellen des angeborenen Immunsystems, darunter Neutrophile, Makrophagen und natürliche Killerzellen, ihre eigenen Rollen. Diese Zellen werden durch Zytokine und andere entzündungsfördernde Proteine an den Infektionsort rekrutiert. Alle drei Zelltypen bekämpfen eindringende Krankheitserreger, tun dies jedoch über unterschiedliche Mechanismen. Neutrophile und Makrophagen töten, indem sie Bakterienzellen einhüllen und verdauen, während natürliche Abtötungszellen Zellen zerstören, die mit Viren infiziert wurden. Makrophagen sind auch an der Auslösung einer erworbenen Immunität beteiligt, die sich als Reaktion auf eine anhaltende Infektion entwickelt.