Після проникнення в організм віруси знаходяться позаклітинно 2-4 години і швидко проникають у клітини людини, щоб стати недосяжними для антитіл. Антитіла відносяться до водорозчинних білків і не можуть пройти через клітинну мембрану, до складу якої входять ліпіди. Тому, клітинний компонент адаптивної/специфічної імунної відповіді – Т-лімфоцити – не можуть самі справитися з такого типу інфекціями. Ключовою ланкою клітинного імунітету є молекули HLA І класу, які присутні на мембранах всіх ядерних клітин людського організму. У нормальній клітині молекули HLA І класу зв'язуються з низько молекулярними пептидами (з 8-10 амінокислот), які походять з внутрішньої частини клітини. Молекули HLA І класу мігрують на клітинну поверхню, переносячи з собою пептиди і виставляють їх назовні клітини. Оскільки це автологічні пептиди, імунна відповідь не розвивається. Молекули HLA І класу в інфікованих клітинах зв΄ язують малі пептиди інфекційного збудника. Презентація чужорідних пептидів на клітинній поверхні за допомогою молекули HLA І класу мобілізує імунну систему, зокрема за Т-залежним механізмом. Така мобілізація призводить до того, що Т-лімфоцити, які володіють толерантністю до “своїх” пептидів під час їх розвитку в тимусі, стають “нетолерантними” до чужорідних пептидів. Комплекс HLA-пептид зв΄ язується з відповідними рецепторами на Т-клітинній поверхні, що стимулює Т-лімфоцити до виділення хімічних речовин, які пошкоджують інфіковану клітину. Оскільки вони володіють специфічними властивостями щодо руйнування клітин, ці Т-лімфоцити отримали назву Т-цитотоксичні лімфоцити (або кілерні Т-лімфоцити). Один цитотоксичний Т-лімфоцит може зруйнувати одну інфіковану клітину протягом 1-5 хвилин. Тільки мала кількість Т-лімфоцитів буде мати зв΄ язуючий афінітет до інфекційного патогену. Синтезуючи цитокіни, Т-лімфоцити-хелпери стимулюють проліферацію Т-цитотоксичних лімфоцитів, рецептори яких можуть зв΄ язувати інфіковані клітини. Циркулюючі дендритні клітини також презентують чужорідні пептиди на своїй клітинній поверхні і мігрують до периферичних органів імунної системи, де є багато резидентних Т-лімфоцитів. Вони сприяють набуванню Т-лімфоцитами специфічності до інфекційного збудника, який потрапив у організм.
Для активації Т-лімфоцитів та передачі інформації В-лімфоцитам необхідні два сигнали. Роль першого сигналу виконує після процесінгу антиген, який в асоціації з HLA ІІ класу знаходиться на поверхні антигенпрезентуючої клітини. Другим сигналом для остаточної активації лімфоцитів служить експресія додаткових молекул CD80, CD28 (для стимуляції Т-лімфоцитів), CD40 (для стимуляції В-лімфоцитів).
Антигени, які потрапляють в організм через тканини, найчастіше локалізуються в дренуючому лімфатичному вузлі; антигени, захоплені в верхніх дихальних шляхах та ШКК, попадають у лімфоїдну тканину, асоційовану з слизовими оболонками цих систем (відповідно, BALT і GALT); антигени, які проникають у кров, потрапляють у селезінку.
