De aangeboren immuunreactie is een universeel mechanisme van de verdediging van de gastheer tegen infectie. Het functioneert op basis van speciale receptoren, PRRs (pattern-recognition receptors) genoemd, die geconserveerde microbiële structuren, PAMPs (pathogen-associated molecular patterns) genaamd, herkennen. Dankzij PRR’s is het menselijk organisme in staat onderscheid te maken tussen zelf- en niet-zelfantigenen. Toll-like receptoren (TLR’s) zijn een groep PRR’s die een cruciale rol spelen bij de herkenning van “gevaar” en de inductie van de immuunrespons. Cellen van het immuunsysteem (macrofagen, dendritische cellen, mestcellen, eosinofielen, neutrofielen, B-lymfocyten), epitheelcellen, endotheel, cardio-myocyten en adipocyten herkennen allemaal pathogenen via TLR’s. TLR-stimulatie via microbiële producten activeert de aangeboren immuunrespons. Dit resulteert in een verhoogde synthese van anti-bacteriële stoffen en pro-inflammatoire cytokines, alsook in de activering van de maturatie van dendritische cellen (verhoogde expressie van co-stimulatoire moleculen en MHC-antigenen), waardoor ze doeltreffender worden bij de antigenpresentatie. In sommige gevallen is de aangeboren immuunrespons niet in staat de infectie te elimineren en is de inductie van de adaptieve immuunrespons vereist. Wanneer ze geactiveerd worden via TLR’s, geven antigeen-presenterende cellen (APC’s) verhoogde niveaus van pro-inflammatoire cytokines (TNF-alfa, IL-1, IL-6, IL-8, en IL-12), chemokines en stikstofmonoxide (NO) af en vertonen ze verhoogde expressie van co-stimulatoire moleculen (CD40, CD80, CD86). Al deze veranderingen in de APC-functie maken de inductie mogelijk van de adaptieve immuunrespons, waarbij zowel T- als B-lymfocyten een cruciale rol spelen. TLR’s spelen ook een rol in de regulatie van de immuunrespons via directe of indirecte beïnvloeding van de functie van CD4+ CD25+ T-regulerende cellen (Tregs), wat resulteert in hun inductie en daaropvolgende onderdrukking van de immuunrespons of een omkering van de onderdrukking (contrasuppressie).