Hệ miễn dịch
Miễn dịch bẩm sinh > Hàng rào của tế bào

Bạch cầu (tế bào máu trắng) hoạt động giống như các sinh vật đơn bào độc lập và là trợ thủ đắc lực của hệ miễn dịch bẩm sinh. Các bạch cầu bẩm sinh bao gồm các tế bào thực bào (gồm đại thực bào, bạch cầu trung tính và các tế bào nhiều nhánh), các tế bào lympho bẩm sinh, các tế bào phì-dưỡng bào, bạch cầu ưa acid, bạch cầu ưa base, và các tế bào giết tự nhiên. Các tế bào này xác định và loại bỏ mầm bệnh bằng cách tấn công các mầm bệnh lớn hơn qua tiếp xúc, hoặc bằng cách thực bào và sau đó giết chết các vi sinh vật. Các tế bào bẩm sinh cũng là trung gian quan trọng trong sự phát triển của cơ quan bạch huyết và kích hoạt hệ thống miễn dịch thu được.
Thực bào là một khía cạnh quan trọng của miễn dịch bẩm sinh cấp tế bào và được thực hiện bởi các tế bào được gọi là tế bào thực bào (phagocyte). Các tế bào này sẽ thực bào, hay nói đơn giản hơn là "nuốt" mầm bệnh hoặc các hạt. Tế bào thực bào thường đi tuần trong cơ thể tìm kiếm mầm bệnh, nhưng có thể được gọi đến các vị trí cụ thể bằng các cytokine. Một khi mầm bệnh đã bị "nuốt" bởi một tế bào thực bào, nó sẽ bị mắc kẹt trong một túi bào nội bào gọi là phagosome, sau đó túi này sẽ kết hợp với một túi khác gọi là lysosome để tạo thành một phagolysosome. Mầm bệnh sau đó bị tiêu diệt bởi hoạt động của các enzyme tiêu hóa hoặc sau một đợt bùng nổ hô hấp khi bị phóng thích các gốc tự do có hại vào trong phagolysosome. Thực bào được tiến hóa như một phương tiện để thu thập các chất dinh dưỡng ("thực" là ăn), nhưng vai trò này đã được mở rộng trong các tế bào thực bào để có thể nuốt các mầm bệnh như một cơ chế bảo vệ. Thực bào có thể đại diện cho hình thức bảo vệ vật chủ lâu đời nhất, vì các tế bào thực bào đã được tìm thấy trên cả động vật có xương sống và động vật không xương sống.
Bạch cầu trung tính và đại thực bào là những tế bào thực bào chu du khắp cơ thể truy đuổi mầm bệnh xâm nhập. Bạch cầu trung tính hay thường được tìm thấy trong máu và là dạng phổ biến nhất của tế bào thực bào, bình thường chiếm từ 50% đến 60% tổng số bạch cầu của dịch tuần hoàn. Trong giai đoạn cấp tính của viêm, đặc biệt là do nhiễm khuẩn, bạch cầu trung tính sẽ di chuyển đến chỗ viêm trong một quá trình gọi là hướng hóa, và thường là các tế bào đầu tiên đến "hiện trường" nhiễm trùng. Các đại thực bào là các tế bào đa năng nằm trong các mô và sản xuất ra một loạt các chất gồm: enzyme, bổ thể và các cytokine, chúng cũng có thể hoạt động như những "máy dọn rác" để loại bỏ các tế bào không còn chức năng và các mảnh tế bào khác, và cả các tế bào đang trình diện kháng nguyên kích hoạt hệ thống miễn dịch thu được.
Các tế bào tua (hay tế bào nhiều nhánh, tế bào hình cây) là những tế bào thực bào hay tiếp xúc với môi trường bên ngoài; do đó chúng nằm chủ yếu ở da, mũi, phổi, dạ dày và ruột. Các tế bào này được đặt tên theo sự giống nhau của chúng với các tế bào nhiều nhánh trên thần kinh, vì cả hai đều có nhiều "gai" tua tủa, nhưng các tế bào nhiều nhánh ở đây tất nhiên là không liên quan gì đến hệ thần kinh. Các tế bào nhiều nhánh phục vụ như một liên kết giữa các mô cơ thể và các hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thu được, vì chúng có kháng nguyên đối với tế bào T, một trong những loại tế bào chủ chốt của hệ miễn dịch thu được.
Các dưỡng bào hay tế bào phì nằm ở trong mô liên kết và niêm mạc, và điều chỉnh phản ứng viêm. Chúng thường liên quan đến dị ứng và sốc phản vệ. Bạch cầu ưa kiềm và bạch cầu ưa acid có liên quan đến bạch cầu trung tính. Chúng tiết ra các chất trung gian hóa học có liên quan đến việc phòng vệ ký sinh trùng và đóng một vai trò trong các phản ứng dị ứng, như hen suyễn. Các tế bào giết tự nhiên là các bạch cầu tấn công và phá hủy tế bào khối u, hoặc các tế bào đã bị nhiễm virus.