background image

Lecture 1: The nature of host defense                                                        Dr Dhafer Alghezi 

 

 

Introduction:  

 
Immunology:
 is the study of all biological, chemical, and physical events surrounding the 

function of the immune system (to react) against infectious microbes (bacteria- viruses- 

fungi-  parasites)  and  non-infectious  foreign  substances  to  eliminate  them  to  protect  the 

body. The term immunity means the state of protection from infectious disease involving 

specific and non-specific elements. The immune system is a complex collection of fluids 

and cells that penetrate every organ, tissue space, fluid compartment, and vascular network 

of the body. 

Our environment contains a great variety of infections microbes. These can cause disease, 

and if they multiply unchecked, they will eventually kill their host. So, the primary function 

of the immune system is to eliminate infectious agents and to minimize the damage they 

cause. 

The  protection  of  our  organism  against  infectious  agents  involves  many  different 

mechanisms: some nonspecific (i.e., generically applicable to many different pathogenic 

organisms)  and  others  specific  (i.e.,  their  protective  effect  is  directed  to  one  single 

organism). 

 

Immune response:  

 Any  immune  response  involves,  firstly,  recognition  of  the  pathogen  or  other  foreign 

material,  and  secondly  a  reaction  to  eliminate  it.  The  different  types  of  the  immune 

response fall into two categories:  

Innate (non-specific) immune response which is the first line of defense against infection 

and it does not alter on repeated exposure to a given infectious agent and it react in the 

same manner with each pathogen. 

Adaptive (specific) immune response: it is a highly specific for a particular pathogen and 

the  immune  response  improves  with  each  successive  encounter  with  the  same  antigen. 

Thus,  the  two-key  feature  of  the  adaptive  immune  response  are  the  specificity  and  the 

memory.  


background image

Lecture 1: The nature of host defense                                                        Dr Dhafer Alghezi 

 

The  table  below  shows  the  main  differences  between  innate  and  adaptive  immune 

responses.   

N0.  Characteristics 

Innate Immunity 

Adaptive immunity 

Presence 

Innate immunity is something already 

present in the body. 

Adaptive  immunity  is  created  in 

response  to  exposure  to  a  foreign 

substance. 

Specificity 

Non-Specific 

Specific 

Response 

Fights any foreign invader. 

Fight only specific infection. 

Response 

Rapid 

Slow (1-2 weeks) 

Potency 

Limited and Lower potency. 

High potency 

Time span 

Once activated against a specific type 

of  antigen,  the  immunity  remains 

throughout the life. 

The span of developed immunity can 

be lifelong or short. 

Inheritance 

Innate  type  of  immunity  is  generally 

inherited  from  parents  and  passed  to 

offspring. 

Adaptive  immunity  is  not  passed 

from the parents to offspring; hence 

it cannot be inherited. 

Memory 

Cannot react with equal potency upon 

repeated  exposure  to  the  same 

pathogen. 

Adaptive  system  can  remember  the 

specific  pathogens  which  have 

encountered before. 

Presence 

Present at birth 

Develops during a person’s lifetime 

and can be short-lived. 

10 

Used Against 

For microbes 

Microbes 

and 

non-microbial 

substances called antigens 

11 

Memory 

No memory 

Long term memory 

12 

Complement 

system 

activation 

Alternative and lectin pathways 

Classical pathway 

13 

Anatomic  and 

physiological 

barriers 

Skin, Mucous membranes, Temp, pH, 

chemicals, etc. 

Lymph  nodes,  spleen,  mucosal 

associated lymphoid tissue. 

14 

Composition 

The  innate  immune  system  is 

composed  of  physical  and  chemical 

barriers, 

phagocytic 

leukocytes, 

Adaptive 

immune 

system 

is 

composed of B cells and T cells. 


background image

Lecture 1: The nature of host defense                                                        Dr Dhafer Alghezi 

 

dendritic cells, natural killer cells, and 

plasma proteins. 

15 

Example 

White  blood  cells  fighting  bacteria, 

causing  redness  and  swelling,  when 

you have a cut. 

Chickenpox  vaccination  so  that  we 

don’t  get  chickenpox  because 

adaptive  immunity  system  has 

remembered the foreign body. 

 

Defenses development and specificity 

There are three lines of defenses against any foreign bodies: 1st line such as chemical, 

physical and genetic barriers, second line defenses include phagocytosis, inflammation, 

complement system, and interferon and third line defenses:  acquired immunity. 

 

 

 

First line defense: 

The natural, inborn, nonspecific defenses that can be divided into physical, chemical, and 

genetic barriers that impede the entry of microbes at the site of first contact. 


background image

Lecture 1: The nature of host defense                                                        Dr Dhafer Alghezi 

 

Barriers at the Body’s Surface

 

In the skin 

•  (stratum  corneum)  of  the  skin  is  composed  of  epithelial  cells  that  have  become 

compacted, cemented together, and impregnated with an insoluble protein, keratin.  

•  Sebaceous secretions exert an antimicrobial effect 

•  The high lactic acid and electrolyte concentrations of sweat and the skin’s acidic pH and 

fatty acid content 

Eye 

•  Blinking and (lacrimation) flush the eye’s surface with tears and rid it of irritants.  
•  Specialized  glands  such  as  the  meibomian  glands  of  the  eyelids  lubricate  the 

conjunctiva with an antimicrobial secretion (lysozyme) 

•  Lysozyme: an enzyme that hydrolyzes the peptidoglycan in the cell wall of bacteria.  

The digestive tract 

•  The  mucocutaneous  membranes  of  the  free  surface  of  digestive  tract,  in  addition  to 

saliva secretion (lysozyme) impedes the entry of bacteria 

•  The  constant  flow  of  saliva  helps  carry  microbes  into  the  harsh  conditions  of  the 

stomach.  

•  The HCl in the stomach renders protection against many pathogens that are swallowed. 

•  the intestine’s digestive juices and bile are potentially destructive to microbes. 

•  Vomiting and defecation also evacuate noxious substances or microorganisms from the 

body. 

Respiratory tract effective adaptations 

•  Nasal hair traps larger particles.  

•  Flushing action and copious flow of mucus and fluids that occurs   in allergy and colds. 

•  The ciliated epithelium (called the ciliary escalator) in the respiratory tree  a conveys 

foreign particles entrapped in mucus toward the pharynx to be removed  

•  Irritation of the nasal passage reflexly initiates a sneeze, which expels a large volume of 

air at high velocity.  

•  Similarly,  the  acute  sensitivity  of  the  bronchi,  trachea,  and  larynx  to  foreign  matter 

triggers coughing, which ejects irritants. 


background image

Lecture 1: The nature of host defense                                                        Dr Dhafer Alghezi 

 

The genitourinary tract 

•  The mucocutaneous membranes of the free surface of genitourinary tract  

•  periodic  bladder  emptying  and  continuous  trickle  of  urine  through  the  ureters  that 

flushes the urethra. 

•  Semen contains an antimicrobial chemical that inhibits bacteria, and the vagina has a 

protective acidic pH maintained by normal flora. 

 

Non-anatomical barriers

 like resident flora by creating an unfavorable environment 

for pathogens like pH in intestine and vagina. 

 

Genetic Defenses 

Some pathogens have great specificity to infect one host species that they are incapable of 

infecting other species (e.g. Humans can’t acquire distemper from cats, and cats can’t get 

mumps from humans). Genetic differences insusceptibility can also exist within members 

of one species. Humans carrying a gene or genes for sickle-cell anemia are resistant to 

malaria.   why? 

Q) Why the first line does not consider a true immune response? 

because it does not involve recognition of a specific foreign substance but is very general 

in action. 

The importance of first line of defenses is manifested by examples: 

1- Patients with severe skin damage due to burns are extremely susceptible to infections 

2- With blockages in the salivary glands, tear ducts, intestine, and urinary tract are also at 

greater risk for infection. 

Q) Why the first line of defense alone is not sufficient to protect against infection? 

Because many pathogens find a way to circumvent the barriers by using their virulence 

factors. 


background image

Lecture 1: The nature of host defense                                                        Dr Dhafer Alghezi 

 

Immune terminology 

pathogen: an infectious agent that causes disease 

Infectious disease: occurs when microorganism succeeds in evading host defenses to 

establish a local site of infection and replication. 

Foreign material: Is something that can be recognized or distinguished as not being a 

natural part of an organism’s body 

Surveillance: Is the process of scouting the tissues for foreign molecules and other 

possibly threatening particles 

Recognition: Is the process of evaluating and differentiating of the molecules that detect 

by white blood cells surveillance. 

Markers: Are molecules that protrude from the cell surface like minuscule signposts 

announcing that cell or molecule’s identity. 

Specificity: A unique configuration that dictates the kinds of immune responses it can 

elicit. 

Receptors: Molecules that bind specifically with complementary molecules in ways that 

signal, communicate, and trigger reactions inside the cell. 

Antigen: A foreign, non-self-molecule, often a surface marker, that evokes a specific 

immune response. 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Ali Ahmed
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 167 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