Gelangen dennoch Mikroorganismen in den Körper, werden sie von Phagozyten erkannt und vernichtet (Abbildung 1). Phagozyten, auch „Fresszellen“ (griechisch: phagein = fressen) genannt, sind Leukozyten, die körperfremde Partikel (z. B. Erreger) und Zelltrümmer aufnehmen und verdauen können (Phagozytose). Den größten Teil der Phagozyten machen die Makrophagen und die neutrophilen Granulozyten aus. Makrophagen gehen dabei aus den Monozyten hervor, wenn diese aus dem Blut ins Gewebe übergehen. Alle drei Arten gehören zum Monozyten-Makrophagen-System, das die Gesamtheit aller Phagozyten des Körpers zusammenfasst, die aus gemeinsamen myeloischen Vorläuferzellen entstehen. Zu ihnen gehören:

1. die Monozyten, Makrophagen und (neutrophile) Granulozyten,
2. die Mikrogliazellen des zentralen Nervensystems,
3. die Kupffer-Zellen in der Leber,
4. die Osteoklasten in den Knochen,
5. die Alverolarmakrophagen in den Lungenbläschen,
6. die dendritischen Zellen des spezifischen Immunsystems, die an der Haut und an den Schleimhäuten antigene Strukturen aufnehmen. Danach wandern sie in die Lymphknoten ein, wo sie reifen und die aufgenommenen Antigene präsentieren.

Phagozyten erkennen Mikroorganismen besonders schnell, wenn sie „markiert“ (opsoniert) sind. Diese Markierung kommt durch Antikörper oder Komplementfaktoren zustande und wird als Opsonierung („schmackhaft machen“) bezeichnet. Sie beschleunigt die Pathogenabwehr und unterstützt das spezifische Immunsystem.

Wie aber erkennen Phagozyten gefährliche Mikroorganismen?

Wie bereits beschrieben, sind Phagozyten Teil des unspezifischen Immunsystems. Das heißt, dass sie sehr schnell aber unspezifisch Krankheitserreger erkennen und vernichten. Aber auch sie müssen irgendwie erkennen, ob eine Struktur potenziell gefährlich ist. Dies geschieht nicht über spezifische Antigene, sondern über spezielle Pathogen-Muster, den pathogen-associated molecular patterns (PAMPs). Dies können beispielsweise Bestandteile der bakteriellen Zellwand (z. B. Lipopolysaccharid, LPS) sein, die von Phagozyten über entsprechende pattern-recognition-Rezeptoren erkannt werden. Wird eine Zelle mit einem Pathogen-Muster erkennt, wird sie phagozytiert.

Die natürlichen Killerzellen (NK-Zellen) sind eine Untergruppe der Lymphozyten und gehören dem unspezifischen Immunsystem an. Sie erkennen besonders virus­infizierte und entartete Körperzellen. Anders als die T-Zellen der spezifischen Immunität, erkennen NK-Zellen keine spezifischen Oberflächenstrukturen, sondern lediglich Veränderungen oder das Fehlen der MHC-I-Moleküle. MHC-I-Moleküle sind Zelloberflächenstrukturen, die für alle Zellen eines Organismus identisch sind. Das Fehlen oder eine fremde MHC-I-Struktur deutet auf eine körperfremde Zelle hin, die von NK-Zellen erkannt und durch deren Zytotoxine (zellschädigende Substanzen) zerstört wird (Abbildung 2).