Що таке стадний імунітет?

Люди можуть стати імунітетами, оговтавшись від раніше зараженої інфекції або шляхом вакцинації. Деякі особи не можуть стати імунітетами через такі захворювання, як імунодефіцит або імунодепресія, і для цієї групи імунітет стада є вирішальним методом захисту. Після досягнення порогу імунітету стада хвороби поступово зникають серед популяції. Ця елімінація, якщо буде досягнута у всьому світі, може призвести до постійного зменшення кількості інфекцій до нуля, що називається ерадикацією. Імунітет стада, створений за допомогою вакцинації, сприяв остаточному викоріненню віспи в 1977 році та сприяв зменшенню інших захворювань. Імунітет стада застосовується лише до заразних хвороб, тобто передається від однієї особини до іншої. Правець, наприклад, є інфекційним, але не заразним, тому стадовий імунітет не застосовується.

Імунітет стада був визнаний природним явищем у 30-х роках минулого століття, коли було помічено, що після того, як значна кількість дітей стала імунітетом до кору, кількість нових інфекцій тимчасово зменшилась, у тому числі серед невакцинованих. З тих пір масова вакцинація для індукції стадного імунітету стала поширеною і виявилася успішною у запобіганні розповсюдженню багатьох інфекційних захворювань. Протистояння вакцинації створило виклик імунітету стада, що дозволило запобігти захворюванню, яке можна запобігти, або повернутися до груп з неадекватними показниками щеплень.

Точний поріг імунного стада (HIT) варіюється в залежності від основного числа репродуктивних захворювань. Прикладом захворювання з високим порогом є кір, показник ХІТ перевищує 95%.

Вплив стада імунітет

1. Захист тих, хто не має імунітету

Деякі особи або не можуть виробити імунітет після вакцинації, або з медичних причин не можуть бути вакциновані. Новонароджені немовлята занадто молоді, щоб отримувати багато вакцин, або з міркувань безпеки, або через те, що пасивний імунітет робить вакцину неефективною. Особи, які мають імунодефіцит через ВІЛ / СНІД, лімфому, лейкемію, рак кісткового мозку, порушення селезінки, хіміотерапію чи променеву терапію, можливо, втратили будь-який імунітет, який вони мали раніше, і вакцини можуть не мати для них ніякої користі через свій імунодефіцит.

Частина вакцинованих може не виробити тривалий імунітет. Протипоказання вакцини можуть перешкоджати вакцинації певних осіб. Окрім того, що люди з однієї з цих груп не мають імунітету, ризик розвитку ускладнень від інфекції може бути пов’язаний із їхнім медичним статусом, але вони все одно можуть бути захищені, якщо досить великий відсоток населення має імунітет.

Високий рівень імунітету в одній віковій групі може створити стадовий імунітет для інших вікових груп. Вакцинація дорослих проти кашлюку знижує частоту захворювання на кашлюк у немовлят, занадто молодих для вакцинації, які мають найбільший ризик ускладнень захворювання. Це особливо важливо для близьких членів сім’ї, на яких припадає більшість передач молодих немовлят. Таким же чином діти, які отримують вакцини проти пневмокока, зменшують рівень захворюваності на пневмококові захворювання серед молодших невакцинованих братів і сестер. Вакцинація дітей проти пневмококу та ротавірусу призвела до зменшення кількості госпіталізацій, пов’язаних з пневмококом та ротавірусом, для старших дітей та дорослих, які зазвичай не отримують цих вакцин. У людей похилого віку грип є важчим, ніж у молодих вікових групах, однак вакцини проти грипу не мають ефективності у цій демографічній групі через ослаблення імунної системи з віком. Однак встановлення пріоритетності для дітей шкільного віку щодо сезонної імунізації проти грипу, яка є більш ефективною, ніж вакцинація людей похилого віку, створює певний рівень захисту для людей похилого віку.

Щодо інфекцій, що передаються статевим шляхом (ІПСШ), високий рівень імунітету однієї статі індукує стадний імунітет обох статей. Вакцини проти ІПСШ, орієнтовані на одну стать, призводять до значного зниження ІПСШ у обох статей, якщо рівень вакцини у цільової статі високий. Однак імунітет стада від щеплення жінок не поширюється на гомосексуальних чоловіків. Якщо рівень вживання вакцин серед цільової статі низький, тоді, можливо, доведеться імунізувати іншу стать, щоб цільова стать могла бути достатньо захищена. Поведінка з високим ризиком ускладнює усунення ІПСШ, оскільки, незважаючи на те, що більшість інфекцій трапляються серед осіб із середнім ризиком, більшість передач відбувається через людей, які беруть участь у поведінці з високим ризиком. З цих причин у певних популяціях може знадобитися імунізація осіб з високим ризиком або осіб обох статей для встановлення імунітету стада.

2. Еволюційний тиск і заміна серотипу

Імунітет стада діє як еволюційний тиск на патогенних мікроорганізмів, впливаючи на еволюцію вірусів, стимулюючи вироблення нових штамів, яких називають мутантами, які здатні ухилятися від імунітету стада та інфікувати раніше імунні особини. Еволюція нових штамів відома як заміна серотипу або зміщення серотипу, оскільки поширеність певного серотипу знижується через високий рівень імунітету, що дозволяє іншим серотипам замінити його.

На молекулярному рівні віруси рятуються від імунітету стада шляхом антигенного дрейфу, коли мутації накопичуються в тій частині вірусного геному, яка кодує поверхневий антиген вірусу, як правило, білок вірусної капсиди, спричиняючи зміну вірусного епітопу. Альтернативно, повторний асортимент окремих сегментів вірусного геному, або антигенний зсув, який є більш поширеним, коли в циркуляції більше штамів, може також створити нові серотипи. Коли відбувається будь-яке з цих явищ, Т-клітини пам’яті більше не розпізнають вірус, тому люди не застраховані від домінуючого циркулюючого штаму. Як для грипу, так і для норовірусу епідемії тимчасово індукують імунітет стада до появи нового домінуючого штаму, що спричинює послідовні хвилі епідемій. Оскільки ця еволюція ставить виклик імунітету стада, широко розробляються нейтралізуючі антитіла та “універсальні” вакцини, які можуть забезпечити захист поза певним серотипом.

Початкові вакцини проти Streptococcus pneumoniae суттєво зменшив носоглотковий носійство вакцинних серотипів (ВТ), включаючи стійкі до антибіотиків типи, лише щоб повністю компенсувати збільшення носіїв невакцинальних серотипів (НВТ). Однак це не призвело до пропорційного збільшення захворюваності, оскільки НВТ були менш інвазивними, ніж ВТ. З тих пір були введені пневмококові вакцини, які забезпечують захист від серотипів, що виникають, і успішно протидіяли їх появі. Можливість майбутніх зрушень залишається, тому подальші стратегії боротьби з цим включають розширення охоплення ВТ та розробку вакцин, що використовують або вбиті цілі клітини, які мають більше поверхневих антигенів, або білки, що присутні в множинних серотипах.

3. Ліквідація хвороб

Якщо імунітет стада встановлений і підтримується у популяції протягом достатнього часу, хвороба неминуче усувається – більше не відбувається ендемічних передач. Якщо елімінація досягнута у всьому світі, а кількість випадків остаточно зменшена до нуля, то хворобу можна визнати викоріненою. Таким чином, ерадикацію можна вважати кінцевим наслідком або кінцевим результатом ініціатив громадського охорони здоров’я щодо контролю за розповсюдженням інфекційних хвороб.

Переваги викорінення включають припинення всієї захворюваності та смертності, спричинених хворобою, фінансові заощадження для приватних осіб, медичних працівників та урядів, а також забезпечення використання ресурсів, що використовуються для боротьби з хворобою, в інших місцях. На сьогоднішній день за допомогою імунітету та вакцинації ліквідовано дві хвороби: чума чуми та віспа. В даний час для поліомієліту проводяться зусилля, спрямовані на імунітет стада, хоча громадянські заворушення та недовіра до сучасної медицини ускладнюють це. Обов’язкова вакцинація може бути корисною для викорінення, якщо недостатня кількість людей вирішить зробити щеплення.

Механізм стадного імунітету

Особи, які не мають імунітету до хвороби, виступають бар’єром у розповсюдженні хвороби, уповільнюючи або перешкоджаючи передачі хвороби іншим. Імунітет людини може бути придбаний через природну інфекцію або за допомогою штучних засобів, таких як вакцинація. Коли критична частка населення стає імунітетом, називається поріг імунітету стада (HIT) або рівень стадного імунітету (HIL), хвороба може більше не зберігатися в популяції, перестаючи бути ендемічною.

Теоретична основа імунітету стада, як правило, передбачає, що вакцини індукують твердий імунітет, що популяції змішуються навмання, що патоген не еволюціонує, щоб уникнути імунної відповіді, і що не існує людського переносника захворювання.

R0⋅S = 1. {displaystyle R_ {0} cdot S = 1.}

pc = 1−1R0. {displaystyle p_ {c} = 1- {frac {1} {R_ {0}}}.}

Пасивний імунітет

Індивідуальний імунітет також можна отримати пасивно, коли антитіла до збудника передаються від однієї особини до іншої. Це може відбуватися природним шляхом, коли материнські антитіла, насамперед антитіла імуноглобуліну G, передаються через плаценту та в молозиво до плодів та новонароджених. Пасивний імунітет також можна отримати штучно, коли сприйнятливій людині вводять антитіла із сироватки або плазми імунної людини.

Захист, який створюється від пасивного імунітету, є негайним, але зменшується протягом тижнів до місяців, тому будь-який внесок у імунітет стада є тимчасовим. Для захворювань, які особливо важкі для плодів та новонароджених, таких як грип та правець, вагітні жінки можуть бути імунізовані для передачі антитіл дитині. Таким же чином групи високого ризику, які або частіше переживають інфекцію, або частіше розвивають ускладнення від інфекції, можуть отримувати препарати антитіл для попередження цих інфекцій або для зменшення вираженості симптомів.