自然免疫系
好塩基球と好酸球は、好中球に関連する細胞である。病原体に遭遇して活性化されると、ヒスタミンを放出する好塩基球は、寄生虫に対する防御に重要な役割を果たすと共に、喘息などのアレルギー反応にも関与する。活性化された好酸球は、さまざまな毒性の高いタンパク質やフリーラジカルを分泌し、寄生虫を殺すのに非常に有効であるが、アレルギー反応の際に組織を損傷することもある。したがって、好酸球による毒素の活性化と放出は、不適切な組織破壊を防ぐために厳密に制御されている。
補体系は免疫系の生化学的カスケード(英語版)であり、抗体が病原体を排除したり、他の細胞による破壊の目印となったりする能力を助ける、つまり「補う」ものである。このカスケードは、多くの血漿タンパク質で構成されており、主に肝臓で肝細胞により合成される。これらのタンパク質は、以下のような働きをする。
炎症細胞を動員する
病原体の表面をオプソニン化(コーティング)することにより、他の細胞による破壊のために病原体を「標識」する
病原体の細胞膜に穴を開け、病原体の細胞を溶かし(英語版)、病原体を死滅させる
中和された抗原抗体複合体を体外に排出する
補体系には、古典的経路、副経路、レクチン経路の3種類がある。
古典的経路:抗体が細菌に結合した時に始まる
副経路:「自然発生的」に始まる
レクチン経路:レクチンが細菌のマンノースに結合すると開始される
補体カスケードの要素は、植物、鳥類、魚類、無脊椎動物の一部など、哺乳類以外の多くの種に見られる。
人間に感染するあらゆる種類の病原体が、植物にも感染する。細菌、真菌、ウイルス、線虫、昆虫など、感染する生物種によって病原体の種類は異なるが、いずれも植物の病気を引き起こす可能性がある。動物と同様に、昆虫や他の病原体に襲われた植物は、一連の複雑な代謝反応を利用して感染に対抗したり、昆虫や他の草食動物にとって魅力のない植物にするための防御的な化学物質を形成する。(参照:草食動物に対する植物の防御(英語版))。
無脊椎動物のように、植物は抗体やT細胞の反応を起こさず、病原体を検出して攻撃する移動細胞も持っていない。また植物の場合、感染症になった場合、その一部を使い捨てて、交換可能なものとして扱うことがある。動物ではこの機能はまずない。植物体はその一部を壁で囲ったり、廃棄したりすることで、感染の拡大を防ぐ。
植物の免疫反応の多くは、植物全体に送られる全身性の化学シグナルを伴う。植物はPRRを使って、保存された微生物のサインを認識する。この認識が免疫反応の引き金となる。イネ(XA21、1995年)やシロイヌナズナ(FLS2(英語版)、2000年)では、保存された微生物特異配列を認識する最初の植物受容体が同定された。また、植物は病原体のエフェクターを認識する免疫受容体を持っている。その中には、NBS-LRRクラスのタンパク質も含まれている。