Doğal bağışıklık sistemi, vücudun virüs, bakteri ve parazitler gibi mikroorganizmaların neden olduğu enfeksiyona karşı ilk savunma hattıdır. Bağışıklık sisteminin bu dalına doğal denir, çünkü tüm patojenlere karşı savunma yapmak için enfeksiyondan hemen sonra aktive edilir. Buna karşılık, vücudun ikinci savunma hattı olan edinilmiş bağışıklık sistemi, inşa edilmesi zaman alan çok daha spesifik bir tepkidir. Doğal immün sistem, enfeksiyona, immün hücrelere ve tamamlayıcı ve sitokinler olarak adlandırılan protein moleküllerine fiziksel engeller içeren çok yönlü bir saldırıdan oluşur.
Enfeksiyonun fiziksel engellerinden en önemlisi cilt. Sağlam olduğu zaman, cilt çoğu istilacı patojenlere karşı geçirimsizdir ve terleme gibi ek mekanizmalar derideki bakteri ve virüsleri temizlemeye yardımcı olur. Benzer şekilde gözyaşı, mukus ve tükürük patojenleri gözlerden ve nazofarenksten temizler. Gastrointestinal sistem ayrıca doğal immün sistemin bir parçasıdır. Bu lokasyondaki savunma mekanizmaları, sistemin asitliğini, organik maddeyi sindiren enzimleri ve defensinler adı verilen antibakteriyel proteinleri içerir.
Enfeksiyöz bir ajan bu fiziksel engelleri atlayabiliyor veya azaltabiliyorsa, doğal immün sistemin ilk reaksiyonu inflamatuar bir cevaptır. Bu yanıt, enflamatuar kimyasalların yaralı veya ölen hücreler tarafından salınması ile uyarılır. Enflamasyon sadece enfeksiyonla değil aynı zamanda yaralanma ile de tetiklenebilir. Bununla birlikte, enfeksiyon mevcut olduğunda, iltihaplanma ile birlikte ek savunma mekanizmaları tetiklenir. Bunlar hem hücresel hem de kimyasal tepkileri içerir.
Bir iltihap bölgesinde patojenlerin bulunması, bazıları iltihabı teşvik eden ve bazıları başka rollere sahip olan çok sayıda farklı kimyasalın salınmasını tetikler. Bakteriyel proteinlerin varlığına cevaben, kompleman sistemi adı verilen kimyasal bir kademeli tetiklenir. Bu, çok sayıda farklı proteini içeren bir kimyasal reaksiyonlar zinciridir. Kompleman kaskantının tamamlanması istilacı bakterileri öldürmeye yardımcı olur ve ayrıca enfeksiyon bölgesine daha fazla immün hücre toplar.
Laktoferrin, transferrin ve lizozim gibi diğer maddeler de enfeksiyon bölgesinde üretilir. Laktoferrin ve transferrin, bakterilere ulaşılabilirliğini sınırlandırmak için mevcut demiri bağlarken, lizozim, hücre duvarlarını parçalayarak bakterilerin yok edilmesine yardımcı olur. Ayrıca sitokin adı verilen immün sisteme özgü kimyasallar da üretilir. Bunlar, viral replikasyon hızını azaltmaya yardımcı olan interferonları ve kompleman reaksiyonunun etkinliğini artıran interlökin-1'i içerir.
Bu kimyasal tepkiler gelişirken, nötrofiller, makrofajlar ve doğal öldürücü hücreler de dahil olmak üzere doğal bağışıklık sisteminin hücreleri de oynayacak kendi kısımlarına sahiptir. Bu hücreler, sitokinler ve diğer iltihap arttırıcı proteinler tarafından enfeksiyon bölgesine alınır. Her üç hücre tipi de istilacı patojenlerle savaşır, ancak bunu farklı mekanizmalarla yapar. Nötrofiller ve makrofajlar bakteri hücrelerini içine çekerek ve onları sindirerek öldürürken, doğal öldürme hücreleri virüslerin bulaştığı hücreleri yok eder. Makrofajlar ayrıca sürekli enfeksiyona cevap olarak gelişen edinilmiş bağışıklığın tetiklenmesinde de rol oynarlar.
