Les barrières physiques et chimiques qui empêchent les agents pathogènes de pénétrer dans les tissus de notre corps sont souvent négligées. Comme le montre la figure 1, la barrière la plus complète est la couche imperméable de la peau qui recouvre la surface du corps. La peau humaine empêche la plupart des agents pathogènes tant qu’elle reste intacte. La vitesse à laquelle une coupe ou un pâturage peut être infecté rappelle la protection que nous obtenons normalement de notre peau.
Les infections à transmission vectorielle (par exemple le paludisme) sont transmises par des invertébrés piqueurs (par exemple les moustiques) pénétrant dans la peau lors de la prise d’un repas sanguin. Les humains sont également vulnérables à l’invasion par des agents pathogènes dans l’air, la nourriture, l’eau et le sol, ou lors d’un contact physique avec des personnes infectées, certains animaux (p. ex. porcs, chiens, volailles) ou leurs excréments. Comme l’illustre la figure 1, la surface interne du système respiratoire (nez, gorge, voies respiratoires et poumons), de l’estomac, des intestins, de la vessie et de l’appareil reproducteur est tapissée de membranes qui sécrètent du mucus ressemblant à de la gelée, ce qui constitue une barrière contre les agents pathogènes entrant dans nos tissus par ces voies. Des poils microscopiques appelés cils tapissent le système respiratoire et « battent » à l’unisson pour dériver le mucus contenant des agents pathogènes piégés vers le nez et la bouche, où ils peuvent être expulsés par la toux et les éternuements, ou avalés dans l’estomac où l’acide les détruit.
La figure 1 fait référence à la compétition des bactéries commensales (parfois appelées « bactéries amies ») dans l’intestin et le système reproducteur. Les bactéries commensales sont des habitants non pathogènes de l’intestin et du système reproducteur. Ils occupent un espace qui pourrait autrement être colonisé par des espèces pathogènes et utilisent des nutriments pour leur propre croissance, réduisant ainsi les ressources disponibles pour que les agents pathogènes se multiplient et provoquent des maladies.
Les barrières chimiques contre l’infection comprennent les enzymes dans les larmes, la salive et le mucus qui décomposent la surface des bactéries. L’acide dans la sueur et dans l’estomac tue les agents pathogènes cellulaires et il y a des protéines antibactériennes dans le sperme (le liquide qui contient le sperme masculin).
Les mécanismes plus complexes du système immunitaire ne sont nécessaires que si les agents pathogènes franchissent ces barrières physiques et chimiques.