Obrana domaćina od infekcija uključuje

• Prirodne zaprjeke (npr. koža, sluznice)

• Nespecifične imunološke odgovore (npr. fagocitne stanice [neutrofili, makrofagi] i njihovi proizvodi)

• Specifične imunološke odgovore (npr. protutijela, limfociti)

(Vidi također Pregled imunološkog sustava.)

Prirodne prepreke domaćina protiv infekcije

Koža

Ukoliko nije fizički oštećena (npr. artropodima, ozljedom, IV kateterom, kirurškim rezom), koža obično sprječava ulazak mikroorganizama. Iznimke su sljedeće:

• Humani papiloma virus, koji može ući kroz neoštećenu kožu i uzrokovati bradavice

• Neki paraziti (npr. Schistosoma mansoni, Strongyloides stercoralis, i parazit rudarske gliste)

Sluznice

Mnoge su sluznice okupane sekretom koji ima antimikrobna svojstva. Na primjer, cervikalna sluz, tekućina prostate i suze sadrže lizozim, koji razdvaja vezu muramske kiseline u bakterijskim staničnim stijenkama, posebno kod gram-pozitivnih organizama; gram-negativne bakterije zaštićene su lipopolisaharidima u svojoj vanjskoj membrani.

Lokalne izlučevine također sadrže imunoglobuline, ponajprije IgG i sekretorni IgA, koji sprječavaju mikroorganizme da se vežu za stanice domaćina, i bjelančevine koje vežu željezo, što je esencijalno za mnoge mikroorganizme.

Dišni sustav

Dišni sustav ima pročišćivače u gornjim dišnim putevima. Ako invazivni organizmi dospiju do traheobronhalnog stabla, mukocilijarni epitel ih odstranjuje iz pluća. Pri odstranjivanju mikroorganizama pomaže i kašalj. Ako organizmi dospiju u alveole, fagocitiraju ih alveolarni makrofagi i tkivni histiociti. Međutim, ove obrane mogu biti svladane zbog velikog broja organizama, zbog smanjene učinkovitosti uzrokovane zagađenjem zraka (npr. dimom cigareta), ometanja zaštitnih mehanizama (npr. endotrahealna intubacija ili traheostoma) ili zbog prirođenih nedostataka (npr. cistična fibroza).

Probavni trakt

Zaprjeke probavnog sustava obuhvaćaju kiseli pH želuca i antibakterijsko djelovanje enzima gušterače, žuči i sekreta crijeva.

Mikroorganizmi se odstranjuju peristaltikom kao i normalnim ljuštenjem epitelnih stanica. Ako je peristaltika usporena (npr. zbog lijekova kao što su beladona ili alkaloidi opiuma, ovo uklanjanje je odgođeno i produljuje neke infekcije, kao što je simptomatska infekcija Shigella spp. i enterokolitis uzrokovan Clostridioides difficile.

Poremećaj obrambenih mehanizama probavnog trakta mogu pojačati rizik bolesnika za pojedine infekcije (npr. aklorhidrija povećava rizik infekciji sa Salmonella, Campylobacter, i C. difficile).

Normalna crijevna flora može inhibirati patogene; promjena ove flore antibioticima može omogućiti prekomjerni rast patogenih mikroorganizama (npr. Salmonella Typhimurium), rast i stvaranje toksina C. difficile, ili superinfekciju s komenzalnim organizmima (npr. Candida albicans).

Genitourinarni trakt

Zaprjeke mokraćno–spolnog sustava uključuju duljinu uretre (20 cm) u muškaraca, kiseli pH rodnice u žena, hipertonično stanje u srži bubrega kao i koncentracija ureje u urinu.

Bubrezi također stvaraju i izlučuju velike količine Tamm–Horsfallova mukoproteina, koji veže neke bakterije, olakšavajući njihovo bezopasno uklanjanje.

Nespecifična imunost (prirođena imunost)

Citokini (uključujući IL–1, IL–6, faktor tumorske nekroze-alfa i interferon–gama), koje stvaraju ponajprije makrofagi i aktivirani limfociti, posreduju u akutnoj fazi odgovora, do kojeg dolazi neovisno o uzročnom mikroorganizmu. Odgovor uključuje vrućicu i povećano stvaranje neutrofila u koštanoj srži. Endotelne stanice također stvaraju velike količine IL–8, koji privlači neutrofile.

Upalni odgovor usmjerava komponente imunološkog sustava prema mjestima ozljede ili infekcije, a očituje se povećanim krvnim protokom i propusnošću krvnih žila, što omogućava kemotaktičnim peptidima, neutrofilima i mononuklearnim stanicama da napuste intravaskularni prostor.

Širenje mikroba ograničavaju fagociti tzv. fagocitozom mikroorganizama (npr. neutrofili, makrofagi). Fagociti do mikroba dolaze kemotaksijom i uvlače ih, nakon čega otpuštaju sadržaj lizosoma koji pomaže uništiti same mikrobe. Fagociti stvaraju oksidativne proizvode poput vodikovog peroksida koji ubijaju fagocitirane mikrobe. Kada kvantitativni i kvalitativni nedostatci u neutrofilima rezultiraju infekcijom (npr. kronična granulomatozna bolest), infekcija je obično produljena, uz moguće rekurencije i spor odgovor na antimikrobnu terapiju. U tom slučaju, uobičajeni su uzročnici stafilokoki, gram negativne bakterije i gljive.

Specifična imunost (stečena imunost )

Nakon infekcije, domaćin može stvarati niz protutijela (složenih glikoproteina poznatih pod nazivom imunoglobulini) koja se vežu za specifične antigenske dijelove mikroba. Protutijela mogu pomoći pri uklanjanju uzročnika privlačenjem leukocita domaćina i aktivacijom sustava komplementa.

Sustav komplementa uništava stanične stijenke infektivnih organizama, obično klasičnim putem aktivacije. Komplement se također može aktivirati na površini nekih mikroorganizama i alternativnim putem.

Protutijela mogu poticati odlaganje tvari poznatih pod imenom opsonini (npr. bjelančevina komplementa C3b) na površinu mikroorganizama, što pomaže pri fagocitozi. Opsonizacija je važna za iskorjenjivanje inkapsuliranih uzročnika, poput pneumokoka i meningokoka.

Genetski čimbenici domaćina

Za mnoge patogene, genetske karakteristike samog domaćina mogu utjecati na njegovu osjetljivost i posljedični morbiditet i mortalitet. Na primjer, pacijenti koji imaju deficijentne terminalne komponente komplementa (C5 do C8, možda C9) osjetljiviji su na infekcije uzrokovane vrstom Neisseria (npr. meningokok, gonokok)