تتعرض الرئتان بشكل متكرر للعديد من المحفزات البيئية بما في ذلك المواد الكيميائية والغبار وحبوب اللقاح بالإضافة إلى العديد من الكائنات الحية الدقيقة. إنهم مؤهلون بما يكفي لمقاومة هذه المحفزات البيئية بمساعدة دفاعات مضيفة مختلفة. تعد هندسة الممر الأنفي المركب، ونمط تفرع الشعب الهوائية، وإفراز المخاط والوسائط القابلة للذوبان مثل بروتينات الفاعل بالسطح، والليزوزيم، والغلوبيولين المناعي (IgA) الإفرازي، والببتيدات المضادة للميكروبات أمثلة على دفاعات المضيف.

علاوة على ذلك، توفر البلاعم السنخية والخلايا الجذعية يقظة دائمة للمكونات المسببة للأمراض. وفي الوقت نفسه، فهي متورطة أيضًا في تثبيط استجابات الخلايا التائية ضد المستضدات غير المسببة للأمراض.

من المتوقع حدوث استجابة التهابية في حالة التعرض لفترة طويلة لمستضدات مسببة للأمراض أو ميكروبات شديدة الضراوة. يتم تحقيق البدء الفوري للاستجابة الالتهابية بمساعدة مستقبلات التعرف على الأنماط الفريدة والمحفوظة (PRRs) الموجودة على سطح الخلايا النخاعية والخلايا الظهارية الرئوية والأنسجة اللمفاوية. تتكون PRRs من مستقبلات Toll like (TLRs) ومستقبلات RIG-I like.

يتم تنشيط هذه المستقبلات عند الارتباط بروابطها الخاصة، مما يؤدي إلى إطلاق السيتوكينات والكيموكينات التي تدعو إلى تجنيد الخلايا المقدمة للمستضد وكريات الدم البيضاء في موقع العدوى وبالتالي تحفيز المناعة التكيفية.

تشتمل مستقبلات Toll-like (TLRs) على مجموعة من البروتينات المشاركة في تحديد وإثارة استجابة مناسبة ضد الهجمات المسببة للأمراض. نظرًا لأن الرئة تتعرض بشكل ثابت للعديد من العوامل المعدية والمستضدات وإشارات الخطر المشتقة من المضيف، فإن الخلايا اللحمية والنخاعية الموجودة في الرئة تعبر عن إجمالي TLRs التي تدرك الأنماط الجزيئية المرتبطة بالضرر المشتقة داخليًا (DAMPs) جنبًا إلى جنب مع الجزيئية المرتبطة بالعوامل الممرضة. الأنماط (PAMPs) وتؤدي إلى أحداث الإشارات المرتبطة بـ TLR المشاركة في دفاع المضيف. وبالتالي، فإنها تشكل عنصرًا ضروريًا لتنشيط دفاع المضيف في حالة الالتهابات الميكروبية وكذلك الاضطرابات الرئوية غير المعدية مثل مرض الرئة الخلالي، وإصابة الرئة الحادة وأمراض الشعب الهوائية، مثل مرض الانسداد الرئوي المزمن والربو. كما أنها تلعب دورًا لا يقل أهمية في سرطان الرئة. إن استهداف شبكة إشارات TLR من شأنه أن يمهد الطرق لتصميم لقاحات أكثر موثوقية وفعالية ضد العوامل المعدية والسيطرة على العدوى القاتلة وإزالة حساسية المواد المسببة للحساسية وتقليل الالتهابات.