Дыхательная и мочевыделительная системы вследствие контакта с внешней средой непосредственно подвергаются воздействию различных ее факторов (включая инфекционный). В дыхательных путях и мочевыделительных каналах одновременно действуют местные и общие защитные механизмы, неспецифические и специфические, гуморальные и клеточные. В неспецифическом врожденном иммунитете участвуют факторы, действующие независимо друг от друга и являющиеся «первой линией» защиты против инфекций.

Основные факторы неспецифического иммунного ответа включают в себя: кожу, являющуюся физическим барьером (защищающим от проникновения микроорганизмов), слизистые оболочки (с характерной слизисто-ресничной системой в дыхательных путях), гуморальные факторы, действующие на поверхности слизистых оболочек (лизоцим в слюне и моче, разрушающий пептидогликан клеточной стенки грамположительных микроорганизмов), соответствующий уровень кислотности pH в слюне и моче, механические факторы (движение ресничек, очищение слизистых оболочек слезой, слюной и мочой), а также факторы, действующие в тканях, т.е. система комплемента, интерфероны альфа и бета (IFN-α, IFN-β), мононуклеарная фагоцитарная система, NK-клетки, ацидофильные и нейтрофильные гранулоциты, основные полипептиды и белки, связывающие железо (трансфераза или лактоферин).

В результате взаимодействия между рецепторами макрофагов и микроорганизмом, а также в результате процесса фагоцитоза происходит высвобождение многих воспалительных цитокинов и активация макрофагов. Антигены грамположительных и грамотрицательных бактерий стимулируют макрофаги, дендритные клетки и активированные T-лимфоциты к выработке интерлейкина-12 (IL-12), и других гуморальных факторов. Интерлейкин-12 является мощным стимулятором выработки интерферона гамма (IFN- γ) NK-клетками и T-лимфоцитами.

Интерлейкин-12 и интерферон гамма интенсивно стимулируют антиген-специфический иммунный ответ T-лимфоцитов (в основном Th1- лимфоцитов), во время которого развивается гуморальный иммунитет, включающий в себя выработку антител B-лимфоцитами (плазмоцитами), а также клеточно-опосредованный ответ, связанный с функцией T-лимфоцитов.

Антиген-специфический иммунный ответ характеризуется способностью запоминать чужеродные антигены. Память о чужеродных антигенах хранится T- и B-лимфоцитарными клонами, которые являются носителями информации об антигене. Вторичный иммунный ответ, основанный на такой сохраненной информации, характеризуется более быстрой реакцией иммунной системы, быстрым увеличением уровня антител и большей их живучестью.