مواضيع المحاضرة: Types of Innate Response
background image

1

 

 

 

Course:  Immunology  

Lecturer: Dr. Weam Saad 

Lecture: Innate Immunity  

 

Innate (non-specific Immunity) 

Human  body  is  continuously  exposed  to  pathogenic  microorganisms. 

The  immune  system  is  composed  of  two  major  subdivisions,  the  innate  or 
nonspecific  immune  system  and  the  adaptive  or  specific  immune  system. 
The  innate  immune  system  is  our  first  line  of  defense  against  invading 
organisms  while  the  adaptive  immune  system  acts  as  a  second  line  of 
defense and gives protection against re-exposure to the same pathogen. Each 
of  the  major  subdivisions  of  the  immune  system  has  both  cellular  and 
humoral  components  by  which  they  carry  out  their  protective  function  and 
help each other to do these functions. 

The  main  function  of  the  immune  system  is  to  distinguish  between  self 

and  non-self  a  protein  which  is  necessary  to  protect  the  organism  from 
invading  pathogens  and  to  eliminate  modified  or  altered  cells  (e.g. 
malignant cells). Since pathogens may replicate intracellularly (viruses and 
some  bacteria  and  parasites)  or  extracellularly  (most  bacteria,  fungi  and 
parasites),  different  components  of  the  immune  system  have  evolved  to 
protect against these different types of pathogens. 

 

Innate Host defenses: 

 

A.   Anatomical barriers against infections: 

 

1. Mechanical (physical ) factors  

The epithelial surfaces form a physical barrier that is very impermeable 

to  most  infectious  agents.  Thus,  the  skin  acts  as  the  first  line  of  defense 
against  invading  organisms.  The  shedding  of  skin  epithelium  also  helps 
remove  bacteria  and  other  infectious  agents  that  have  adhered  to  the 
epithelial  surfaces.  Movement  due  to  cilia  or  peristalsis  helps  to  keep  air 
passages  and  the  gastrointestinal  tract  free  from  microorganisms.  The 


background image

2

 

 

flushing  action  of  tears  and  saliva  helps  prevent  infection  of  the  eyes  and 
mouth.  The  trapping  affect  of  mucus  that  lines  the  respiratory  and 
gastrointestinal  tract  helps  protect  the  lungs  and  digestive  systems  from 
infection. 

 

2. Chemical factors  

Fatty  acids  in  sweat  inhibit  the  growth  of  bacteria.  Lysozyme  and 

phospholipase found in tears, saliva and nasal secretions can breakdown the 
cell  wall  of  bacteria  and  destabilize  bacterial  membranes.  The  low  pH  of 
sweat and gastric secretions prevents growth of bacteria.  

3. Biological factors  

The normal flora of the skin and in the gastrointestinal tract can prevent the 
colonization  of  pathogenic  bacteria  by  secreting  toxic  substances  or  by 
competing  with  pathogenic  bacteria  for  nutrients  or  attachment  to  cell 
surfaces.  

 

B.   Humoral barriers against infections: 

 

The  anatomical  barriers  are  very  effective  in  preventing  colonization  of 

tissues  by  microorganisms.  However,  when  there  is  damage  to  tissues  the 
anatomical  barriers  are  breeched  and  infection  is  occurs.  Once  infectious 
agents  have  penetrated  tissues,  another  innate  defense  mechanism  comes 
into  play,  namely  acute  inflammation.  Humoral  factors  play  an  important 
role in inflammation, which is characterized by edema and the activation of 
phagocytic  cells.  These  humoral  factors  are  found  in  serum  or  they  are 
formed at the site of infection. They contain:  

1.  Complement  system:  The  complement  system  is  the  major  humoral 

nonspecific  defense  mechanism  (see  the  lecture  of  complement).  Once 
activated  complement  can  lead  to  increased  vascular  permeability, 
activation of phagocytic cells, and lysis and opsonization of bacteria. 

2.  Interferons:  Interferons  are  proteins  that  can  limit  virus  replication  in 

cells.  

  3Lysozyme: Lysozyme breaks down the cell wall of bacteria. 

 
 


background image

3

 

 

 

C.  Cellular barriers against infections:  

These cells are the main line of defense in the nonspecific immune system, 
they include; 

1.  Polymorphonuclear  cells  (PMNs):  Microphage,  include  Neutrophils, 

Eosinophils and Basophils), they migrate to the site of infection 
where  they  phagocytose  invading  organisms  and  kill  them 
intracellularly.  In  addition,  PMNs  contribute  to  tissue  damage 
that occurs during inflammation.  

2.  Monocytes  and  Macrophages:  Macrophage,  Tissue  macrophages  and 

monocytes function is phagocytosis and intracellular killing of 
microorganisms.  In  addition,  macrophages  are  capable  of 
extracellular  killing  of  infected  or  transformed  cells  (self-
target). Also, macrophages have role in tissue repair and act as 
antigen  presenting  cells  APC,  which  are  required  for  the   
induction of specific immune responses.  

 

Phagocytosis:  A  very  important  process  during  non-specific  immune 
response when specialized cells engulf foreign body like bacteria or molecule 
like toxin or virus. The phagocytosis has four steps:  

1.  Chemotaxis. 
2.  Endocytosis. 
3.  Phagolysosome formation and degradation of foreign substances. 
4.  Lysis and excretion. 

The  cells  that  able  to  do  phagocytosis  are  (monocytes,  macrophage,  PMNs 
and Dendric cells). The results of phagocytosis are: 

1.  Complete destruction of foreign body and excretion (PMNs) 
2.  Complete destruction of foreign  body and some parts (polypeptides) of 

it  will  be  processed  and  presented  on  the  surface  of  the  phagocytic  cells 
(monocytes,  macrophage and dendric cells) then the phagocytic cell will be 
antigen presenting cell (APC). 




رفعت المحاضرة من قبل: Dr Weam Al-Hmadany
المشاهدات: لقد قام 7 أعضاء و 264 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل