Informacije

12.1A: Pasivna imunizacija - Biologija

12.1A: Pasivna imunizacija - Biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ciljevi učenja

  • Opišite kako umjetni i prirodni pasivni imunitet funkcioniraju kako bi osigurali zaštitu antitijela od mikroorganizama

Postoje dvije vrste pasivnog imuniteta: vještački i prirodni. Vještački pasivni imunitet postiže se infuzijom seruma ili plazme koja sadrži visoke koncentracije antitijela. Ovaj oblik pasivnog imuniteta pruža trenutnu zaštitu antitijela protiv mikroorganizama kao što je hepatitis A primjenom prethodno formiranih antitijela. Ova antitijela je proizvela druga osoba ili životinja koja je bila aktivno imunizirana, ali ih krajnji primalac nije proizveo. Primalac će samo privremeno imati koristi od pasivnog imuniteta sve dok antitijela opstaju u svojoj cirkulaciji. Ova vrsta imuniteta je kratkog djelovanja i obično se vidi u slučajevima kada je pacijentu potrebna hitna zaštita od stranog tijela i ne može dovoljno brzo formirati antitijela samostalno.

Pasivni imunitet fetus može steći i prirodnim putem zbog prijenosa antitijela cirkulacijom majke in utero kroz placentu oko trećeg mjeseca gestacije. Imunitet kod novorođenčadi je samo privremen i počinje opadati nakon prvih nekoliko sedmica ili mjeseci. Majčino mlijeko također sadrži antitijela, što znači da bebe koje su dojene imaju pasivni imunitet na duži vremenski period. Gusto, žućkasto mlijeko (kolostrum) koje se proizvodi tokom prvih nekoliko dana nakon rođenja posebno je bogato antitijelima. Da bi novorođenče imalo trajnu zaštitu, mora se dobiti aktivan imunitet. Prva imunizacija, koja se daje kada beba napuni dva mjeseca, uključuje veliki kašalj i Hib (haemophilus influenza tip b) jer se imunitet na ove bolesti najbrže smanjuje. Pasivni imunitet na boginje, zauške i rubeolu (MMR) obično traje oko godinu dana, zbog čega se MMR daje odmah nakon bebinog prvog rođendana.

Ključne točke

  • Pasivna imunizacija obezbjeđuje humoralni imunitet.
  • Umjetna pasivna imunizacija je injekcija pripremljene otopine antitijela kada pacijent nije u stanju proizvesti antitijela dovoljno brzo da se bori protiv bolesti.
  • Prirodna pasivna imunizacija je prijenos antitijela kroz placentu trudnice na fetus. Imunitet traje nekoliko mjeseci nakon rođenja bebe, nakon čega je potrebna aktivna imunizacija.

Ključni uslovi

  • in utero: Javljaju se ili se nalaze unutar materice ili materice; nerođeni.

Principi vakcinacije

Da bismo razumjeli kako cjepiva djeluju i na osnovu kojih su preporuke za njihovu upotrebu, korisno je razumjeti osnovnu funkciju ljudskog imunološkog sistema. Sljedeći opis je pojednostavljen. Dostupni su mnogi odlični udžbenici imunologije koji pružaju dodatne detalje.

Imunitet je sposobnost ljudskog tijela da toleriše prisustvo materija koje su autohtone za tijelo i da eliminira strane tvari. Imunitet je općenito specifičan za jedan organizam ili grupu blisko povezanih organizama. Diskriminatornu sposobnost eliminacije stranih supstanci obavlja složeni sistem ćelija u interakciji koji se naziva imunološki sistem. Budući da se većina organizama (kao što su bakterije, virusi i gljive) identificiraju kao strani, sposobnost identificiranja i eliminacije ovih tvari pruža zaštitu od zaraznih bolesti.

Imuni sistem razvija odbranu protiv antigeni, koje su supstance koje mogu stimulisati imuni sistem. Ova odbrana je poznata kao imuni odgovor i obično uključuje proizvodnju:

  • Proteinske molekule (imunoglobulini ili antitijela, glavna komponenta humoralnog imuniteta) od strane B-limfocita (B-ćelija)
  • Specifične ćelije, uključujući T-limfocite (također poznate kao ćelijski posredovan imunitet).

Najefikasniji imunološki odgovori općenito se proizvode kao odgovor na antigene prisutne u živom organizmu. Međutim, antigen ne mora nužno biti prisutan u živom organizmu (kao što se događa kod infekcije virusom ili bakterijom) da bi proizveo imuni odgovor. Neki antigeni, kao što je površinski antigen hepatitisa B, imuni sistem lako prepoznaje i proizvode adekvatnu zaštitu čak i ako se ne prenose na živi virus hepatitisa B. Drugi materijali su manje efikasni antigeni, a imuni odgovor koji oni proizvode možda neće pružiti dobru zaštitu.

Postoje dva osnovna mehanizma za sticanje imuniteta: pasivni i aktivni.

Pasivni imunitet

Pasivni imunitet je zaštita antitijela ili antitoksina koje proizvodi jedna životinja ili čovjek i prenosi na drugu. Pasivni imunitet pruža trenutnu zaštitu od infekcije, ali ta zaštita je privremena. Antitijela će se razgraditi u periodu od nekoliko sedmica do mjeseci, a primalac više neće biti zaštićen.

Najčešći oblik pasivnog imuniteta je onaj koji novorođenče dobija od majke. Antitijela, posebno klasa antitijela koja se nazivaju IgG, transportuju se kroz placentu prvenstveno tokom poslednjih 1&ndash2 meseca trudnoće. Kao rezultat toga, novorođenče će imati isti tip antitijela kao i majka. Ova antitijela mogu zaštititi novorođenče od određenih bolesti u prvih nekoliko mjeseci nakon rođenja. Majčina antitijela pružaju bolju zaštitu od nekih bolesti (npr. boginja, rubeole, tetanusa) nego od drugih (npr. dječja paraliza, pertussis).

Pasivni imunitet se može steći i transfuzijom krvnih produkata. Neki krvni proizvodi (npr. oprana ili rekonstituisana crvena krvna zrnca) sadrže relativno malu količinu antitijela, dok neki (npr. intravenski imuni globulin i proizvodi iz plazme) sadrže veliku količinu.

Osim krvnih proizvoda koji se koriste za transfuziju, postoje još tri glavna izvora antitijela koja se koriste u humanoj medicini. To su homologno udruženo ljudsko antitijelo, homologni humani hiperimuni globulin i heterologni hiperimuni serum.

Homologno udruženo ljudsko antitelo, takođe poznato kao imuni globulin, proizvodi se kombinacijom frakcije antitijela, posebno klase antitijela koja se naziva IgG iz krvi hiljada odraslih davalaca u Sjedinjenim Državama. Budući da dolazi od mnogo različitih donora, sadrži antitijela na mnoge različite antigene. Koristi se prvenstveno za profilaksu hepatitisa A i malih boginja i liječenje određenih kongenitalnih imunoglobulinskih deficijencija.

Homologni humani hiperimuni globulini su proizvodi antitijela koji sadrže visoke titre antitijela usmjerenih na specifičnije antigene. Ovi proizvodi su napravljeni od donirane ljudske plazme sa visokim nivoom antitijela od interesa. Budući da su hiperimuni globulini od ljudi, oni su prvenstveno poliklonalni i sadrže mnoge vrste antitijela u manjim količinama. Hiperimuni globulini se koriste za postekspozicijsku profilaksu za nekoliko bolesti, uključujući hepatitis B, bjesnilo, tetanus i varičelu.

Heterologni hiperimuni serum, poznat i kao antitoksin, proizvodi se kod životinja, obično konja, i sadrži antitijela protiv samo jednog antigena. U Sjedinjenim Državama, antitoksini su dostupni za liječenje botulizma i difterije. Ovi proizvodi mogu uzrokovati serumsku bolest, imunološku reakciju na konjski protein.

Proizvodi imunoglobulina iz ljudskih izvora su prvenstveno poliklonski i sadrže mnoge vrste antitijela. Proizvodi monoklonskih antitijela imaju mnoge primjene, uključujući dijagnozu određenih vrsta karcinoma (kolorektalnog, prostate, jajnika, dojke), liječenje raka (B-ćelijska kronična limfocitna leukemija, ne-Hodgkinov limfom), prevenciju odbacivanja transplantata i liječenje autoimune bolesti (Crohn&rsquosova bolest, reumatoidni artritis) i zarazne bolesti.

Dok određeni proizvodi antitijela, poput imunoloških globulina, ometaju imunološki odgovor na vakcine sa živim virusom, proizvodi monoklonskih antitijela ne jer su usmjereni protiv jednog antigena ili blisko srodne grupe antigena. Proizvod monoklonskog antitijela, palivizumab (Synagis), dostupan je za prevenciju infekcije respiratornim sincicijskim virusom (RSV). Budući da Synagis sadrži samo RSV antitijelo, neće ometati odgovor na živu vakcinu.

Aktivni imunitet

Aktivni imunitet je zaštita koju proizvodi imuni sistem osobe&rsquos. Imuni sistem je stimulisan antigenom da proizvodi antitela i ćelijski imunitet. Za razliku od pasivnog imuniteta, koji je privremen, aktivni imunitet obično traje dugi niz godina, često i cijeli život.

Jedan od načina za sticanje aktivnog imuniteta je preživjeti infekciju uzročnikom bolesti. Općenito, kada se osobe oporave od zaraznih bolesti, imat će doživotni imunitet na tu bolest (postoje izuzeci, kao što je malarija). Postojanost zaštite dugi niz godina nakon infekcije je poznata kao imunološka memorija. Nakon izlaganja imunog sistema antigenu, određene memorijske B-ćelije nastavljaju da cirkulišu u krvi i ostaju u koštanoj srži dugi niz godina. Nakon ponovnog izlaganja antigenu, ove memorijske ćelije počinju da se repliciraju i brzo proizvode antitijela kako bi ponovo uspostavila zaštitu.

Drugi način stvaranja aktivnog imuniteta je vakcinacija. Vakcine sadrže antigene koji stimulišu imuni sistem da proizvede imuni odgovor koji je često sličan onom koji proizvodi prirodna infekcija. Kod vakcinacije, međutim, primalac nije podložan bolesti i njenim potencijalnim komplikacijama.

Mnogi faktori mogu uticati na imuni odgovor na vakcinaciju. To uključuje prisustvo majčinog antitijela, prirodu i dozu antigena, način primjene i prisustvo adjuvansa (npr. materijala koji sadrži aluminij koji se dodaje radi poboljšanja imunogenosti vakcine). Faktori domaćina, kao što su starost, ishrana, genetika i koegzistirajuća bolest, takođe mogu uticati na odgovor.


Prevencija i liječenje bolesti COVID-19 kontroliranom modulacijom urođenog imuniteta

Nedavna epidemija korona virusa 2019. (COVID-19), izazvana teškim akutnim respiratornim sindromom korona virus 2 (SARS-CoV-2) predstavlja ogromnu prijetnju globalnom javnom zdravlju i ekonomiji. Ljudski koronavirusi obično ne uzrokuju nikakvu ili blagu respiratornu bolest, ali u protekle dvije decenije pojavile su se potencijalno smrtonosne koronavirusne infekcije koje uzrokuju bolesti respiratornog trakta kao što su upala pluća i bronhitis. To uključuje teški akutni respiratorni sindrom koronavirus (SARS-CoV), praćen koronavirusom bliskoistočnog respiratornog sindroma (MERS-CoV), a nedavno i epidemiju koronavirusa SARS-CoV-2 koja se pojavila u Wuhanu, Kina, u decembru 2019. godine. Trenutno, većina pacijenata oboljelih od COVID-19 prima tradicionalnu podršku, uključujući pomoć pri disanju. Kako bi se zaustavilo tekuće širenje pandemije koronavirusa SARS-CoV-2 i spasili pojedinačni pacijenti, uspostavljeni lijekovi i nove terapije se procjenjuju. Budući da će proći neko vrijeme dok bezbedna i efikasna vakcina ne bude dostupna, neposredni prioritet je da se iskoristi urođeni imunitet za ubrzanje ranih antivirusnih imunoloških odgovora. Drugo, budući da je pretjerana upala glavni uzrok patologije, procjenjuju se ciljani protuupalni odgovori kako bi se smanjilo oštećenje respiratornog trakta izazvano upalom i citokinske oluje. Ovdje ističemo istaknute imunoterapije u različitim fazama razvoja koje imaju za cilj jačanje antikorona virusnog imuniteta i smanjenje patološke upale.

Ključne riječi: COVID-19 SARS-CoV-2 citokin urođeni imunitet pluća.

© 2020 Autori. European Journal of Immunology u izdanju WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.


Sadržaj

Imuni sistem ima dvije komponente: urođeni i adaptivni imunitet. Urođeni imunitet je prisutan kod svih metazoa, [2] dok se adaptivni imunitet javlja samo kod kičmenjaka.

Urođeni sistem se oslanja na prepoznavanje određenih stranih molekula kako bi stimulirao dvije vrste urođenih imunoloških odgovora: upalne odgovore i fagocitozu. [3] Adaptivni sistem se, s druge strane, sastoji od naprednijih limfnih ćelija koje su programirane da razlikuju specifične "ne-ja" supstance u prisustvu "ja". Reakcija na strane supstance se etimološki opisuje kao upala, što znači zapaliti. Nereakcija na sopstvene supstance se opisuje kao imunitet - značenje izuzeti. Ove dvije komponente imunog sistema stvaraju dinamično biološko okruženje u kojem se "zdravlje" može posmatrati kao fizičko stanje u kojem je ja imunološki pošteđen, a ono što je strano se inflamatorno i imunološki eliminira. "Bolest" može nastati kada se ono što je strano ne može eliminisati ili ono što je ja nije pošteđeno. [4]

Urođeni imunitet, poznat i kao nativni imunitet, je poluspecifičan i široko rasprostranjen oblik imuniteta. Definiše se kao prva linija odbrane od patogena, predstavlja kritični sistemski odgovor za prevenciju infekcije i održavanje homeostaze, doprinoseći aktiviranju adaptivnog imunološkog odgovora. [5] Ne prilagođava se specifičnom vanjskom stimulansu ili prethodnoj infekciji, već se oslanja na genetski kodirano prepoznavanje određenih obrazaca. [6]

Adaptivni ili stečeni imunitet je aktivna komponenta imunološkog odgovora domaćina, posredovana limfocitima specifičnim za antigen. Za razliku od urođenog imuniteta, stečeni imunitet je vrlo specifičan za određeni patogen, uključujući razvoj imunološke memorije. [7] Kao i urođeni sistem, stečeni sistem uključuje i humoralne komponente imuniteta i komponente imuniteta posredovane ćelijama.

Prilagodljivi imunitet se može steći 'prirodno' (infekcijom) ili 'vještački' (kroz namjerne radnje kao što je vakcinacija). Adaptivni imunitet se takođe može klasifikovati kao 'aktivan' ili 'pasivan'. Aktivni imunitet se stiče izlaganjem patogenu, koji izaziva proizvodnju antitela od strane imunog sistema. [8] Pasivni imunitet se stječe prijenosom antitijela ili aktiviranih T-ćelija izvedenih iz imunog domaćina, bilo umjetno ili putem placente, kratkog je vijeka, zahtijevajući pojačane doze za nastavak imuniteta.

Dijagram ispod rezimira ove podjele imuniteta. Adaptivni imunitet prepoznaje raznovrsnije obrasce. Za razliku od urođenog imuniteta, on je povezan sa pamćenjem patogena. [6]

Koncept imuniteta intrigira čovječanstvo hiljadama godina. Praistorijsko gledište o bolesti bilo je da su je uzrokovale natprirodne sile, a da je bolest oblik teurgijske kazne za "loša djela" ili "zle misli" koje su na dušu posjećivali bogovi ili nečiji neprijatelji. [9] Između vremena Hipokrata i 19. stoljeća, kada su postavljeni temelji naučnih metoda, bolesti su se pripisivale promjeni ili neravnoteži u jednom od četiri humora (krv, sluz, žuta žuč ili crna žuč). [10] Takođe je popularna u to vrijeme prije saznanja da zarazne bolesti potiču od klica/mikroba bila je teorija mijazma, koja je smatrala da su bolesti poput kolere ili crne kuge uzrokovane mijazmom, štetnim oblikom "lošeg zraka". [9] Ako bi neko bio izložen mijazmi u močvari, na večernjem vazduhu ili udisao vazduh u bolesničkoj sobi ili bolničkom odeljenju, mogao bi da dobije bolest.

Moderna riječ "imunitet" potiče od latinskog immunis, što znači oslobađanje od vojne službe, plaćanja poreza ili drugih javnih usluga. [11] Prve pisane opise koncepta imuniteta možda je dao Atinjanin Tukidid koji je 430. godine prije Krista opisao da kada je kuga pogodila Atinu: "bolesne i umiruće brinulo je sažaljenje onih koji su imali oporavili, jer su znali tok bolesti i sami su bili oslobođeni bojazni. Jer niko nikada nije napadnut drugi put, ili ne sa smrtnim ishodom“. [11] Termin "imuni" se takođe nalazi u epskoj pesmi "Pharsalija" napisanoj oko 60. godine p.n.e. pjesnika Marcus Annaeus Lucanus da opiše otpor sjevernoafričkog plemena zmijskom otrovu. [10]

Prvi klinički opis imuniteta koji je proizašao iz specifičnog organizma koji izaziva bolest je vjerovatno Traktat o malim boginjama i boginjama ("Kitab fi al-jadari wa-al-hasbah", preveden 1848. [12] [13] ) koji je napisao islamski lekar Al-Razi u 9. veku. U raspravi, Al Razi opisuje kliničku sliku malih boginja i boginje i dalje ukazuje da izlaganje ovim specifičnim agensima daje trajni imunitet (iako on ne koristi ovaj izraz) [10] Prvi naučnik koji je razvio potpunu teoriju imuniteta bio je Ilja Mečnikov nakon što je otkrio fagocitozu 1882. godine. Pasteurova teorija bolesti klica, nova nauka imunologije, počela je objašnjavati kako bakterije uzrokuju bolest i kako je, nakon infekcije, ljudsko tijelo steklo sposobnost da se odupre daljnjim infekcijama. [11]

Rođenje aktivne imunoterapije možda je počelo s Mitridatom VI od Ponta (120-63. p.n.e.). [14] Za podsticanje aktivnog imuniteta na zmijski otrov, preporučio je korištenje metode slične modernoj serumskoj terapiji toksoidima, ispijanjem krvi životinja koje su se hranile zmijama otrovnicama. [14] Smatra se da je pretpostavio da su te životinje stekle neko svojstvo detoksikacije, tako da bi njihova krv sadržavala transformirane komponente zmijskog otrova koje bi mogle izazvati otpornost na njega umjesto da ispoljavaju toksični učinak. Mitridat je zaključio da bi, pijući krv ovih životinja, mogao steći sličan otpor. [14] U strahu od atentata otrovom, uzimao je dnevne sub-smrtonosne doze otrova kako bi izgradio toleranciju. Također se kaže da je nastojao stvoriti 'univerzalni protuotrov' da ga zaštiti od svih otrova. [10] [15] Gotovo 2000 godina smatralo se da su otrovi neposredni uzročnici bolesti, a komplikovana mješavina sastojaka, nazvana Mitridat, korištena je za liječenje trovanja tokom renesanse. [16] [10] Ažurirana verzija ovog lijeka, Theriacum Andromachi, korištena je sve do 19. stoljeća.

Godine 1888. Emile Roux i Alexandre Yersin izolirali su toksin difterije, a nakon otkrića Behringa i Kitasatoa 1890. o imunitetu zasnovanom na antitoksinima na difteriju i tetanus, antitoksin je postao prvi veliki uspjeh moderne terapeutske imunologije. [10]

U Evropi se indukcija aktivnog imuniteta pojavila u pokušaju suzbijanja velikih boginja. Imunizacija je, međutim, postojala u različitim oblicima najmanje hiljadu godina. [11] Najranija upotreba imunizacije je nepoznata, međutim, oko 1000. godine prije Krista Kinezi su počeli prakticirati jedan oblik imunizacije sušenjem i udisanjem praha dobivenog od kora lezija velikih boginja. [11] Oko petnaestog vijeka u Indiji, Otomanskom carstvu i istočnoj Africi, praksa cijepljenja (probadanje kože praškastim materijalom dobivenim od kora velikih boginja) postala je prilično uobičajena. [11] Ovu praksu je prvi put uvela na zapad 1721. godine Lady Mary Wortley Montagu.[11] Godine 1798. Edward Jenner uveo je daleko sigurniju metodu namjerne infekcije virusom kravljih boginja (cjepivo protiv malih boginja), koja je uzrokovala blagu infekciju koja je također izazvala imunitet na velike boginje. Do 1800. postupak je nazvan vakcinacijom. Kako bi se izbjegla zabuna, cijepljenje velikih boginja se sve više nazivalo varijacijom, i postala je uobičajena praksa da se koristi ovaj izraz bez obzira na hronologiju. Uspjeh i opšte prihvatanje Jennerove procedure kasnije će dovesti do opšte prirode vakcinacije koju su razvili Pasteur i drugi krajem 19. veka. [10] Godine 1891. Pasteur je proširio definiciju vakcine u čast Jennera i tada je postalo od suštinskog značaja da se termin kvalifikuje, pozivajući se na polio vakcinu, vakcinu protiv malih boginja itd.

Pasivni imunitet je prenos imuniteta, u obliku gotovih antitela, sa jedne osobe na drugu. Pasivni imunitet može nastati prirodno, kada se majčina antitijela prenose na fetus kroz placentu, a može se inducirati i umjetno, kada se visoki nivoi ljudskih (ili konjskih) antitijela specifičnih za patogen ili toksin prenesu na neimune osobe. Pasivna imunizacija se koristi kada postoji visok rizik od infekcije i nedovoljno vremena da tijelo razvije vlastiti imunološki odgovor, ili da smanji simptome tekućih ili imunosupresivnih bolesti. [17] Pasivni imunitet pruža trenutnu zaštitu, ali tijelo ne razvija pamćenje, pa je pacijent u opasnosti da se kasnije zarazi istim patogenom. [18]

Prirodno stečena Edit

Pasivni imunitet majke je vrsta prirodno stečenog pasivnog imuniteta, a odnosi se na imunitet posredovan antitijelima koji majka prenosi na fetus tokom trudnoće. Majčina antitela (MatAb) prolaze kroz placentu do fetusa pomoću FcRn receptora na ćelijama placente. To se dešava oko trećeg mjeseca gestacije. IgG je jedini izotip antitijela koji može proći kroz placentu. Pasivni imunitet se također osigurava prijenosom IgA antitijela koja se nalaze u majčinom mlijeku koja se prenose u crijeva djeteta, štiteći od bakterijskih infekcija, sve dok novorođenče ne može sintetizirati svoja antitijela. Kolostrum prisutan u majčinom mlijeku primjer je pasivnog imuniteta. [18]

Vještački stečeno Edit

Umjetno stečeni pasivni imunitet je kratkotrajna imunizacija izazvana prijenosom antitijela, koja se mogu primijeniti u nekoliko oblika kao ljudska ili životinjska krvna plazma, kao udruženi ljudski imunoglobulin za intravensku (IVIG) ili intramuskularnu (IG) primjenu, te u oblik monoklonskih antitela (MAb). Pasivni transfer se koristi profilaktički u slučaju imunodeficijencije, kao što je hipogamaglobulinemija. [19] Također se koristi u liječenju nekoliko vrsta akutnih infekcija, te za liječenje trovanja. [17] Imunitet nastao pasivnom imunizacijom traje samo kratko, a postoji i potencijalni rizik od reakcija preosjetljivosti i serumske bolesti, posebno od gama globulina neljudskog porijekla. [18]

Veštačka indukcija pasivnog imuniteta se koristila više od jednog veka za lečenje zaraznih bolesti, a pre pojave antibiotika često je bila jedini specifični tretman za određene infekcije. Imunoglobulinska terapija je i dalje bila prva linija terapije u liječenju teških respiratornih bolesti sve do 1930-ih, čak i nakon što su uvedeni sulfonamidni antibiotici. [19]

Prijenos aktiviranih T-ćelija Uredi

Pasivni ili "adoptivni prijenos" imuniteta posredovanog ćelijama prenosi se prijenosom "senzibiliziranih" ili aktiviranih T-ćelija s jedne osobe na drugu. Rijetko se koristi kod ljudi jer zahtijeva histokompatibilne (podudarne) donore, koje je često teško pronaći. Kod donatora bez premca ovaj tip transfera nosi ozbiljne rizike od bolesti transplantata protiv domaćina. [17] Međutim, koristio se za liječenje određenih bolesti uključujući neke vrste raka i imunodeficijencije. Ova vrsta prijenosa razlikuje se od transplantacije koštane srži, u kojoj se (nediferencirane) hematopoetske matične stanice prenose.

Kada se B-ćelije i T-ćelije aktiviraju patogenom, razvijaju se memorijske B-ćelije i T-ćelije i nastaje primarni imunološki odgovor. Tokom životnog veka životinje, ove memorijske ćelije će "pamtiti" svaki specifični patogen na koji se susreću i mogu izazvati snažan sekundarni odgovor ako se patogen ponovo otkrije. Primarni i sekundarni odgovor prvi je opisao engleski imunolog Alexander Glenny [20] 1921. godine, iako mehanizam koji je uključen nije otkriven tek kasnije. Ovaj tip imuniteta je i aktivan i prilagodljiv jer se imunološki sistem tijela priprema za buduće izazove. Aktivni imunitet često uključuje i ćelijski posredovane i humoralne aspekte imuniteta, kao i unos urođenog imunog sistema.

Prirodno stečena Edit

Prirodno stečeni aktivni imunitet nastaje kada je osoba izložena živom patogenu i razvije primarni imunološki odgovor, što dovodi do imunološkog pamćenja. [17] Ovaj tip imuniteta je „prirodan“ jer ga namjerno izlaganje ne izaziva. Mnogi poremećaji funkcionisanja imunog sistema mogu uticati na formiranje aktivnog imuniteta kao što su imunodeficijencija (i stečeni i urođeni oblici) i imunosupresija.

Vještački stečeno Edit

Vještački stečeni aktivni imunitet može biti izazvan vakcinom, supstancom koja sadrži antigen. Vakcina stimuliše primarni odgovor na antigen bez izazivanja simptoma bolesti. [17] Richard Dunning je skovao termin vakcinacija, kolega Edwarda Jennera, a prilagodio ga je Louis Pasteur za svoj pionirski rad u vakcinaciji. Metoda koju je Pasteur koristio podrazumevala je lečenje infektivnih agenasa za te bolesti, pa su one izgubile sposobnost da izazovu ozbiljne bolesti. Pasteur je usvojio naziv vakcina kao generički termin u čast Jennerovog otkrića, na kojem je Pasteurov rad nadograđivao.

Godine 1807. Bavarska je postala prva grupa koja je zahtijevala da njihovi vojni regruti budu vakcinisani protiv velikih boginja, jer je širenje velikih boginja bilo povezano s borbom. [21] Nakon toga, praksa vakcinacije bi se povećala sa širenjem rata.

Postoje četiri vrste tradicionalnih vakcina: [22]

  • Inaktivirane vakcine se sastoje od mikroorganizama koji su ubijeni hemikalijama i/ili toplotom i više nisu zarazne. Primeri su vakcine protiv gripa, kolere, kuge i hepatitisa A. Većina vakcina ove vrste će verovatno zahtevati dopunske vakcine.
  • Žive, atenuirane vakcine se sastoje od mikroorganizama koji su uzgajani u uslovima koji onemogućavaju njihovu sposobnost da izazovu bolest. Ove reakcije su trajnije, međutim, mogu zahtijevati pojačane snimke. Primjeri uključuju žutu groznicu, boginje, rubeolu i zauške. su inaktivirani toksični spojevi iz mikroorganizama u slučajevima kada oni (a ne sam mikroorganizam) uzrokuju bolest, korišteni prije susreta s toksinom mikroorganizma. Primjeri vakcina na bazi toksoida uključuju tetanus i difteriju. , rekombinantne, polisaharidne i konjugirane vakcine sastoje se od malih fragmenata ili komadića iz patogenog organizma (koji izaziva bolest). [23] Karakterističan primjer je podjedinična vakcina protiv virusa hepatitisa B.
  • DNK vakcine: DNK vakcine se sastoje od DNK koji kodira proteinske antigene iz patogena. Ove vakcine su jeftine, relativno jednostavne za izradu i stvaraju jak, dugotrajan imunitet. [23]
  • Rekombinantne vektorske vakcine (vakcine zasnovane na platformi): Ove vakcine su bezopasni živi virusi koji kodiraju jedan/ili nekoliko antigena iz patogenog organizma. Široko se koriste u veterinarskoj medicini. [23][24][25]

Većina cjepiva se daje hipodermičkom ili intramuskularnom injekcijom jer se ne apsorbiraju pouzdano kroz crijeva. Živa atenuirana poliomijelitisa i neke vakcine protiv tifusa i kolere daju se oralno kako bi se stvorio imunitet baziran u crijevima.


Aktivni i pasivni imunitet i vakcinacije (CIE A-level Biology)

Nastavnik prirodnih nauka po zanimanju, poznato mi je i da predajem matematiku i fizičko! Međutim, koliko god čudno izgledalo, moja prava ljubav je osmišljavanje resursa koje mogu koristiti drugi nastavnici kako bi maksimalno povećali iskustvo učenika. Stalno razmišljam o novim načinima da uključim učenika u temu i pokušavam to implementirati u dizajn lekcija.

Podijelite ovo

pptx, 3,1 MB docx, 12,95 KB docx, 13,65 KB docx, 15,93 KB docx, 19,1 KB

Ova lekcija sa punim resursima pravi razliku između aktivnog i pasivnog, prirodnog i umjetnog imuniteta i objašnjava kako se vakcinacije mogu koristiti za kontrolu bolesti. Privlačan i detaljan PowerPoint i prateći resursi su dizajnirani da pokriju tačku 11.2 (d) CIE A-nivoa biološke specifikacije, a tu je i opis i rasprava o konceptu imuniteta krda.

U temi 11.1 učenici su upoznati sa primarnim i sekundarnim imunološkim odgovorima, tako da početak ove lekcije koristi imaginarnu igru ​​VRHUNSKIH ADUTA da ih izazove u dubini njihovog razumijevanja. Ovo će ih podsjetiti da se veća koncentracija antitijela proizvodi u bržem vremenu u sekundarnom odgovoru. Naglašava se važnost antitijela i proizvodnje memorijskih ćelija za razvoj imuniteta i to će se stalno spominjati kako lekcija bude napredovala. Učenici će naučiti da je ovaj odgovor organizma na patogen koji je prirodnim procesom ušao u organizam prirodni aktivni imunitet. Idući naprijed, potrebno je vrijeme da se na vakcinaciju sagledamo kao na primjer umjetnog aktivnog imuniteta. Druga serija pitanja koja se fokusiraju na MMR vakcinu će izazvati studente da objasne kako namjerno izlaganje antigenskom materijalu aktivira imunološki odgovor i dovodi do zadržavanja memorijskih ćelija. Natjecanje u brzom kvizu koristi se da se upozna sa raznim oblicima koje antigenski materijal može poprimiti zajedno s primjerima bolesti protiv kojih se vakciniše korištenjem ovih metoda. Iskorjenjivanje velikih boginja koristi se za opisivanje koncepta imuniteta krda, a studentima se daje vrijeme da razmotre naučna pitanja i nedoumice koje se javljaju kada je korištenje ovog puta moguća opcija za vladu. Ostatak lekcije bavi se različitim oblicima pasivnog imuniteta i opisuje nedostatke u smislu potrebe za potpunim odgovorom ako se patogen ponovo sretne

Nabavite ovaj resurs kao dio paketa i uštedite do 38%

Paket je paket resursa grupisanih da predaju određenu temu ili niz lekcija na jednom mjestu.

Teme 10 i 11: Infektivne bolesti i imunitet (biologija CIE A nivoa)

Ovaj paket lekcija sadrži 9 detaljnih i zanimljivih lekcija koje su osmišljene da pokriju sljedeći sadržaj u temama 10 i 11 CIE A-level biološke specifikacije: 10.1: Zarazne bolesti * Značenje pojma bolest i razlika između zaraznih i neinfektivnih -zarazne bolesti * Naziv i vrsta patogena koji izaziva koleru, malariju, tuberkulozu, HIV/AIDS, male boginje i boginje * Objasnite kako se kolera, malarija, TB, HIV i ospice prenose 10.2: Antibiotici * Navedite kako penicilin djeluje na bakterije i zašto antibiotici ne utječu na viruse * Navedite kako bakterije postaju otporne na antibiotike s obzirom na mutaciju i selekciju * ​​Razgovarajte o posljedicama rezistencije na antibiotike i koracima koji se mogu poduzeti da se smanji njihov utjecaj 11.1: Imuni sistem * Navedite da fagociti potiču u koštanoj srži i opisati njihov način djelovanja * Opisati načine djelovanja B i T limfocita * Značenje pojma imunološki odgovor, uz referencu na antigene, vlastite i ne-sebe * Objasniti ulogu memorijskih ćelija u dugoročnom imunitetu * Autoimune bolesti kao što je primjer mijastenije gravis 11.2: Antitijela i vakcinacija * Povezati molekularnu strukturu antitijela s njihovim funkcijama * Razlikovati aktivno i pasivno, prirodno i umjetni imunitet i objasniti kako vakcinacija može kontrolisati bolest. Svaki od PowerPointova lekcija popraćen je radnim listovima koji zajedno sadrže širok spektar zadataka koji će uključiti i motivirati učenike dok ih izazivaju u razumijevanju trenutne teme kao i prethodno obrađene teme. Ako želite da steknete razumijevanje o kvaliteti lekcija u ovom paketu, preuzmite prijenos zaraznih bolesti i lekcije o fagocitima i fagocitozi jer su one podijeljene besplatno.

Tema 11: Imunitet (biologija CIE A nivoa)

Svih 5 lekcija uključenih u ovaj paket imaju pune resurse i sadrže širok spektar aktivnosti koje će motivirati i uključiti učenike dok pokrivaju sadržaj kao što je detaljno opisano u temi 11 CIE specifikacije za biologiju A-nivoa (Imunitet). Pitanja u stilu ispita koja provjeravaju trenutno i prethodno razumijevanje, diferencirane zadatke, tačke diskusije i brza takmičenja u kvizu pokrivaju sljedeće tačke specifikacije: * Fagociti imaju porijeklo iz koštane srži * Fagocitoza * Načini djelovanja B i T limfocita * Značenje terminskog imunološkog odgovora, s obzirom na pojmove antigen, ja i ne-sebi * Uloga memorijskih ćelija u dugoročnom imunitetu * Autoimune bolesti * Odnos između strukture i funkcije antitijela * Razlikovanje između aktivnog i pasivnog imuniteta * Upotreba vakcinacija za kontrolu bolesti Ako želite da isprobate kvalitetu ovih lekcija, preuzmite lekciju o fagocitima i fagocitozi jer je ovo besplatno učitano


Imunitet

Assorted References

Imunitet od bolesti zapravo se daje pomoću dva kooperativna odbrambena sistema, nazvana nespecifični, urođeni imunitet i specifični, stečeni imunitet. Nespecifični zaštitni mehanizmi podjednako odbijaju sve mikroorganizme, dok su specifični imunološki odgovori prilagođeni određenim vrstama napadača. Oba sistema rade zajedno kako bi spriječili organizme…

Bolesnici sa poremećenom imunološkom odbranom protiv bakterija mogu biti smješteni u potpunu biološku izolaciju pomoću gnotobiotičkih tehnika. Bebe za koje se sumnja da nemaju sposobnost sintetiziranja imunoglobulina (krvni proteini koji uključuju antitijela) dopremljene su u izolatore bez klica i tamo održavane sve dok laboratorijski testovi ne pokažu da mogu…

Bolest

…domaćina, barijera poznata kao imunitet mora biti prevaziđena. Odbranu od infekcije pružaju brojne hemijske i mehaničke barijere, kao što su koža, sluzokože i sekreti, te komponente krvi i drugih tjelesnih tekućina. Antitijela, koja su proteini nastali kao odgovor na određenu supstancu...

…proizvesti čvrst i postojan imunitet. Prilikom prvog izlaganja virusu, djeca mogu, ali i ne moraju dobiti bolest, ovisno o njihovoj otpornosti, veličini infektivne doze virusa i mnogim drugim varijablama. Oni koji se zaraze, kao i oni koji se odupiru infekciji, razvijaju…

Imunološki sistem organizma odgovoran je za odbranu od bolesti. Ovaj veoma složen sistem uključuje proizvodnju antitela (proteina koji mogu da prepoznaju i napadaju specifične infektivne agense) delovanjem granulocita i makrofaga, ćelija koje uništavaju zarazne organizme unoseći ih (...

…interakcija može rezultirati ćelijskim imunitetom, koji igra važnu ulogu u određenim autoimunim poremećajima koji uključuju čvrste organe, kao i u odbacivanju transplantata i imunitetu protiv raka.

...bolest, fenomen koji se naziva imunitet stada.

…isključeno jer se susreće samo sa imunim pojedincima među populacijom domaćina. Porast i pad epidemijske prevalencije bolesti je fenomen vjerovatnoće, a vjerovatnoća je prijenos efektivne doze infektivnog agensa sa zaražene osobe na osjetljivu osobu. Nakon epidemije…

Kako pacijent razvija imunitet na preovlađujući tip i oporavlja se od napada, razvija se novi (mutantni) tip spirohete i izaziva recidiv. Budući da ni ugriz ni izmet vaški nisu zarazni, ljudske infekcije obično nastaju prignječenjem uši o kožu...

Iako zaražene osobe razvijaju trajni imunitet na određeni soj nakon napada gripe, imunitet je vrlo specifičan u odnosu na vrstu i nikakva zaštita se ne pruža čak ni protiv blisko povezanih sojeva. Vještačka imunizacija visokopotentnim vakcinama je vredna u zaštiti od prethodnih sojeva, a vakcine…

…kod jednog tipa ne daje imunitet protiv drugih, a pojedinci koji su doživjeli jedan napad reumatske groznice posebno su skloni kasnijim napadima. I početni i rekurentni napadi mogu se efikasno spriječiti penicilinom. Simptomatsko liječenje stanja uključuje upotrebu salicilata kao što je aspirin…

Da bismo razumjeli zašto dolazi do odbacivanja i kako se ono može spriječiti, potrebno je znati nešto o radu imunološkog sistema. Ključne ćelije imunog sistema su bela krvna zrnca poznata kao limfociti. Ovo su…

Mehanizama

Tijelo je kontinuirano izloženo oštećenju virusa, bakterija i parazita koji unose toksine i kemikalije, uključujući lijekove i aditive u hrani i strane proteine ​​biljnog porijekla. Ove uvrede primaju koža, respiratorni sistem i probavni sistem, koji čine…

Imunitet je sposobnost pojedinca da prepozna „sopstvene“ molekule koji čine vlastito tijelo i da ih razlikuje od takvih „neja“ molekula kao što su oni koji se nalaze u infektivnim mikroorganizmima i toksinima. Ovaj proces ima istaknutu genetsku komponentu. Poznavanje genetskih…

Svaka životinjska vrsta posjeduje određenu prirodnu otpornost na bolesti. Ljudi imaju visok stepen otpornosti na slinavku i šap, na primjer, dok goveda i ovce s kojima mogu biti u bliskom kontaktu pate od nje u hiljadama. Pacovi su veoma otporni…

Ljudi i svi ostali kičmenjaci reaguju na prisustvo parazita u njihovim tkivima pomoću imunoloških mehanizama kojih postoje dva tipa: nespecifični, urođeni imunitet i specifični, stečeni imunitet. Urođeni imunitet, sa kojim se organizam rađa, uključuje zaštitne faktore, kao što su…

Imunološka reakcija je jedan od najvažnijih odbrambenih mehanizama protiv biotičke invazije i stoga je od vitalnog značaja za očuvanje zdravlja. Razorni efekti sindroma stečene imunodeficijencije (AIDS) i drugih stanja koja potiskuju ili uništavaju imuni sistem su…

…posebno su važni u stimuliranju imunoloških odgovora, kao što je upala.

…sadrži proteine ​​koji prenose imunitet na neke infekcije s majke na mlade, ali ne u tolikoj količini kao kod domaćih životinja.Ljudsko novorođenče stiče ovu vrstu imuniteta uglavnom unutar materice prijenosom ovih proteina antitijela kroz placentu i mala beba rijetko postaje žrtva…

Osim što služi kao drenažna mreža, limfni sistem pomaže u zaštiti tijela od infekcije tako što proizvodi bijela krvna zrnca nazvana limfociti, koja pomažu u oslobađanju tijela od mikroorganizama koji uzrokuju bolesti. Organi i tkiva limfnog sistema su glavna mesta...

…ili učestvuju u stečenom imunitetu na strane ćelije i antigene. Oni su odgovorni za imunološke reakcije na invazivne organizme, strane ćelije kao što su one transplantiranog organa, i strane proteine ​​i druge antigene koji nisu nužno izvedeni iz živih ćelija. Dvije klase limfocita se ne razlikuju po…

Istraživanja

…razumijevanje hemije imunoloških procesa.

…omogućiti životinji pasivni imunitet protiv tetanusa ubrizgavanjem krvnog seruma druge životinje zaražene bolešću. Behring je primenio ovu tehniku ​​antitoksina (termin koji su on i Kitasato nastali) da bi postigao imunitet protiv difterije. Davanje antitoksina protiv difterije, razvijeno sa Paulom Ehrlichom i prvi put uspješno plasirano na tržište

…Brisel), belgijski liječnik, bakteriolog i imunolog koji je 1919. godine dobio Nobelovu nagradu za fiziologiju i medicinu za otkriće faktora u krvnom serumu koji uništavaju bakterije. Ovaj rad je bio od vitalnog značaja za dijagnozu i liječenje mnogih opasnih zaraznih bolesti.

…otkriće kako imunološki sistem tijela razlikuje ćelije zaražene virusom od normalnih ćelija.

Napad tuberkuloze primorao je Erliha da prekine svoj posao i potraži lijek u Egiptu. Kada se 1889. vratio u Berlin, bolest je bila trajno zaustavljena. Nakon što je neko vrijeme radio u malom i primitivnom privatnom…

...omogućili proizvodnju vakcina za bolesti kao što su male boginje, gripa, žuta groznica, tifus, pegava groznica Rocky Mountaina i druge bolesti uzrokovane uzročnicima koji se mogu razmnožavati samo u živom tkivu.

…njihovo otkriće kako imunološki sistem razlikuje ćelije zaražene virusom od normalnih ćelija.


Nova vakcina protiv COVID-19: Tehnologija imunizacije nanočesticama mogla bi zaštititi od mnogih sojeva koronavirusa

Virus SARS-CoV-2 koji uzrokuje pandemiju COVID-19 samo je jedan od mnogih različitih virusa u porodici koronavirusa. Mnogi od njih kruže u populacijama životinja poput slepih miševa i imaju potencijal da “uskoče” u ljudsku populaciju, baš kao što je to učinio SARS-CoV-2. Istraživači u laboratoriji Pamele Björkman, profesora biologije i bioinženjeringa Davida Baltimorea, rade na razvoju vakcina za širok spektar srodnih koronavirusa, s ciljem sprječavanja budućih pandemija.

Sada, predvođen diplomiranim studentom Alexom Cohenom, tim Caltecha dizajnirao je nanočesticu od 60 podjedinica na bazi proteina na koju su pričvršćeni dijelovi do osam različitih tipova koronavirusa. Kada se ubrizgava u miševe, ova vakcina inducira proizvodnju antitijela koja reagiraju na niz različitih koronavirusa – uključujući slične viruse koji su bili ne predstavljen na nanočestici.

Istraživanje je opisano u radu u časopisu Nauka.

Ovaj novi prototip vakcine radi tako što veže mnoge fragmente proteina (posebno domene koje se vezuju za receptore ili RBD) na konstruisanu nanočesticu zasnovanu na proteinu. Studija na miševima pokazala je da je vakcina izazvala proizvodnju antitijela koja su široko reaktivna na širok spektar koronavirusa. RBD-ovi su posebno važni da bi virus mogao inficirati ćeliju, tako da su antitijela koja prepoznaju RBD-e vjerovatno učinkovitija u sprječavanju loših infekcija. Zasluge: Ljubaznošću A. Cohena putem BioRendera

Ovu platformu za vakcinu, nazvanu mozaička nanočestica, prvobitno su razvili saradnici sa Univerziteta u Oksfordu. Nanočestica je oblikovana kao kavez sastavljen od 60 identičnih proteina, od kojih svaki ima malu proteinsku oznaku koja funkcionira kao komadić čičak trake. Cohen i njegov tim uzeli su fragmente šiljastih proteina različitih koronavirusa (proteini šiljaka igraju najveću ulogu u infekciji) i konstruirali svaki da ima proteinsku oznaku koja bi se vezala za one na kavezu - drugu polovinu komada čičak trake. Kada su ovi virusni komadići pomiješani zajedno sa strukturom kaveza nanočestica, svaka se oznaka virusa zalijepila za oznaku na kavezu, što je rezultiralo nanočesticama koje predstavljaju šiljke koji predstavljaju različite sojeve koronavirusa na svojoj površini.

Prikaz osam različitih fragmenata korona virusa (poznatih kao domene koje se vezuju za receptore ili RBD-ovi) sa ovom platformom za čestice stvorilo je raznolik odgovor antitijela, što je prednost u odnosu na tradicionalne metode cjepiva koje predstavljaju dijelove samo jedne vrste virusa. Nakon inokulacije, antitijela koja su potom proizveli miševi mogla su reagirati na mnoge različite sojeve koronavirusa. Važno je da su antitijela bila reaktivna na srodne sojeve koronavirusa koji nisu bili prisutni na nanočestici. To sugerira da, predstavljajući imunološki sistem s više različitih varijanti koronavirusa, imunološki sistem uči prepoznati zajedničke karakteristike koronavirusa i stoga bi potencijalno mogao reagirati na novonastali koronavirus – ne samo na SARS-CoV-2 varijantu – koji bi mogao uzrokovati drugu pandemija.

Iako tim još uvijek proučava mehanizam koji leži u osnovi ovog fenomena, rezultati su obećavajući. Sljedeći korak je ispitati da li imunizacija sprječava virusnu infekciju i/ili simptome infekcije kod životinja koje stvaraju ova antitijela.

“Ako možemo pokazati da imunološki odgovor izazvan našom tehnologijom nanočestica zaista štiti od bolesti uzrokovanih infekcijom, onda se nadamo da bismo ovu tehnologiju mogli unaprijediti u klinička ispitivanja na ljudima, iako postoji mnogo koraka koji se moraju dogoditi između s vremena na vrijeme,” kaže Cohen. “Ne predviđamo da bi ova metodologija zamijenila bilo koje postojeće vakcine, ali je dobro imati mnogo alata pri ruci kada se suočite s budućim virusnim prijetnjama u nastajanju.”

“Nažalost, malo je vjerovatno da će SARS-CoV-2 biti posljednji koronavirus koji je izazvao pandemiju,” kaže Björkman. Rezultati “Alexa pokazuju da je moguće podići različite neutralizirajuće reakcije antitijela, čak i protiv sojeva koronavirusa koji nisu bili zastupljeni na ubrizganoj nanočestici. Stoga se nadamo da bi se ova tehnologija mogla koristiti za zaštitu od budućih životinjskih korona virusa koji prelaze na ljude. Osim toga, nanočestice izazivaju neutralizirajuće reakcije protiv SARS-CoV-2, tako da bi ih sada bilo moguće koristiti za zaštitu od COVID-19, kao i drugih koronavirusa s pandemijskim potencijalom.”

Rad je naslovljen “Nanočestice mozaika izazivaju unakrsno reaktivne imune odgovore na zoonotične koronaviruse kod miševa.” Dodatni koautori Caltecha su istraživački tehničari Priyanthi Gnanapragasam, Yu Lee, Pauline Hoffman i Leesa Keef, istraživačica Jesanni O. PhD 󈧍) viši specijalista za istraživanje Anthony West (PhD 󈨦) i viši postdoktorski naučnik Christopher Barnes. Ostali koautori su Hung-Jen Wu i Mark Howarth sa Univerziteta u Oksfordu i Michel Nusenzweig sa Univerziteta Rockefeller. Sredstva su obezbijedili Institut za translacijska istraživanja Caltech Merkin, Nacionalni instituti za zdravlje, brzi grant Univerziteta George Mason i Vijeće za medicinska istraživanja Evropskog programa i programa za klinička ispitivanja zemalja u razvoju.


Diskusija

Naš ABM je uspješno generirao 30 godina longitudinalnih podataka za procjenu efekata dodatnog ORI u kontrolisanoj studiji. U tu svrhu proširili smo mehanizme široko prihvaćene iz prethodno objavljenog kompartmentalnog modela hripavca tako što smo razvili prostorno lokaliziranu kontaktnu mrežu od 500.000 osoba koja predstavlja tipičan kanadski okrug javnog zdravlja male do umjerene veličine, a također smo dopunili takve elemente novim mehanizmima za dinamički prepoznaju epidemije pogodne za ORI i pokreću rezultirajuće kampanje imunizacije.

Modeliranje se koristi za poboljšanje temeljnog razumijevanja karakteristika hripavca i prijenosa te za pragmatičniju procjenu utjecaja intervencija (npr. rutinska vakcinacija adolescenata ili odraslih ili strategija čahure). Dok je ovo drugo često predmet nedavnih istraživanja, naš model je, koliko znamo, prvi koji predstavlja i procjenjuje efekte pertussis ORI. Takva ORI-specifična procjena važan je doprinos našem razumijevanju dinamike izbijanja, budući da sila zaraze poput fokusirane epidemije velikih razmjera koja je potrebna da se motivira ORI može generirati različite obrasce prijenosa koji se ne mogu vidjeti u okruženjima bez izbijanja. i zato što ORI može preoblikovati i kratkoročnu i dugoročnu dinamiku prijenosa bilo u korist ili eventualno na štetu. Sama epidemija velikih razmjera može iscrpiti grupu osjetljivih i posljedično rezultirati smanjenjem broja slučajeva u godinama nakon izbijanja, a niža incidencija može dovesti do smanjenog prirodnog pojačanja. Na primjer, godišnje stope incidencije hripavca bile su na povijesno niskim razinama u 2 godine nakon velike epidemije u New Brunswicku 2012. (187, 0,5 i 1,2 na 100.000 u 2012, 2013. i 2014., respektivno), uz manju treću epidemiju. godine (Kancelarija glavnog lekara za zdravstvo, 2013 Kancelarija glavnog lekara za zdravstvo, 2014b). Iako bi ovo zapažanje moglo biti posljedica efekta same epidemije, doprinos ORI (koji je implementiran u izbijanju New Brunswicka 2012.) je važan faktor.

Zaključujemo da je učinak ORI-ja koristan neovisno o efektu same epidemije i dovodi do neto broja spriječenih slučajeva u svim starosnim grupama, posebno u kratkom i srednjem roku. Dok je cilj ovog modela projekta bio fokusiran na evaluaciju efekata ORI, model je takođe podržavao niz zanimljivih sekundarnih zapažanja. Otkrili smo da je smanjenje stope egzogenih infekcija rezultiralo nižom pozadinskom stopom incidencije koja je naglašena izraženijim epidemijama. Ovo može sugerirati da jurisdikcije s nižom migracijom mogu biti sklonije većim razmjerima, ali rjeđim epidemijama, dok jurisdikcije s većom migracijom mogu pokazati češće epidemije s nižom vršnom incidencom. Nisu primijećene nikakve značajne promjene u našim zaključcima zbog postavljanja produženog trajanja prirodnog imuniteta uzrokovanog bolestima, povećanja pokrivenosti vakcinama odraslih ili ograničavanja podobnosti za vakcinaciju tokom ORI. Nismo primijetili nikakav učinak promjene pretpostavki o slabljenju imuniteta za one koji su primili vakcinu od cijele stanice, što može biti posljedica činjenice da je naš model išao prospektivno u budućnost, s tim da se broj pojedinaca koji su primili vakcine cijelih stanica progresivno smanjivao. vrijeme. Međutim, naši nalazi u analizi osjetljivosti da postavljanje jačeg efekta pojačanja vakcinacije implicira značajno smanjeno opterećenje hripavcem podržava postojeće mišljenje da nedovoljno trajanje imuniteta doprinosi nedavnom ponovnom izbijanju izbijanja hripavca.

Jedno od razmatranja u modeliranju/reproduciranju izbijanja je da, iako podaci povijesnog nadzora igraju važnu ulogu u definiranju da li epidemija postoji ili ne, identifikacija izbijanja često je zasnovana na prosudbi, sa sličnom veličinom incidencije hripavca koja je određena kao epidemija u jednoj jurisdikciji, ali ne i u drugim. U našem modelu postavili smo visoke pragove epidemije i ORI, efektivno isključujući slučajeve „graničnih“ izbijanja za koje je malo vjerovatno da će ORI ikada biti razmatran. Kao rezultat toga, ORI se u našim simulacijama aktivirao u prosjeku jednom svakih 26 godina. Ovo odražava stvarnost da ORI nije uobičajena intervencija, posebno ako je bolest endemska. U našem modelu implementirali smo ORI samo na adolescente u dobi od 10 do 14 godina, što odražava nedavne epidemije koje pogađaju ovu starosnu grupu, koje su uglavnom u potpunosti imunizirane (i za koje pridržavanje rasporeda imunizacije nije bilo zaštitno) i njihovu dostupnost kampanjama koje su posredovane školama. , naš model ima mogućnost testiranja odgovora na epidemiju u bilo kojoj starosnoj grupi. Da bismo utvrdili da li ORI primijenjen mladim adolescentima pruža indirektnu zaštitu drugim starosnim grupama putem prekida prijenosa, posebno smo ispitali efekte ORI primijenjenog adolescentnoj starosnoj grupi na broj slučajeva spriječenih među pojedincima svih uzrasta i među dojenčadi, kao što je zaštita dojenčadi jedan je od glavnih prioriteta za javnozdravstvene intervencije. Dok smo primijetili zaštitni učinak među adolescentima i pojedincima svih uzrasta, naša studija je otkrila da je zaštitni učinak na dojenčad skroman, kao što sugerira visok NNV generiran našim modelom. Ovi rezultati su u skladu s nedavnim preporukama u kojima se zaključuje da je doza doza u adolescenciji ili odrasloj dobi imala minimalan utjecaj na bolesti novorođenčadi (Svjetska zdravstvena organizacija, 2014.), međutim, potonja preporuka nije bila posebno u kontekstu ORI.

Glavna prednost naše studije je u tome što smo analizirali longitudinalne podatke generisane modelom na način kontrolisane studije, što nam je omogućilo da nezavisno procenimo i kvantifikujemo efekte ORI. Kako širenje izbijanja zavisi kako od intrinzičnih karakteristika pojedinaca, tako i od veza koje dopuštaju prijenos, a koje postoje između ovih agenasa, uključivanje obje karakteristike u model baziran na jednom agensu omogućilo nam je da ispitamo njihovu međusobnu interakciju u pojavi izbijanja. Naš model je uključio starosnu strukturu za model vakcinacije protiv hripavca i uključio stavove o vakcinaciji u određivanje pokrivenosti vakcinom. Naš model je kvantifikovao i opadajući imunitet izazvan vakcinom i prirodnim bolestima. Nadalje, kalibrirali smo i validirali model statističkim poređenjem podataka generisanih modelom i posmatranih podataka nadzora, kao i korištenjem modeliranja orijentisanog na obrazac. Naš model bi se mogao prilagoditi, s različitim nivoima lakoće, za različite kontekste i za istraživanje različitih vrsta istraživačkih pitanja. Prilagodba za istraživanje sličnih ORI fenomena u drugim jurisdikcijama bi uključivala ograničen skup promjena, uključujući prvenstveno promjene u dijagramu stanja vakcinacije i pripadajućim vjerovatnoćama (da predstavljaju lokalne režime vakcinacije), vjerovatnoćama povezanih sa stavom o vakcini (odražavajući razlike u lokalnim stavovima prema vakcinaciji), veličina populacije i gustina naseljenosti, te potencijalno dobno specifično miješanje pretpostavki. Uz veći stepen modifikacija, i u zavisnosti od zadržavanja trenutne logike prijenosa bolesti, naš model bi također omogućio da se istraže efekti drugih javnozdravstvenih intervencija u rasponu od promjene rasporeda vakcinacije, procjene efekata pasivnih poruka do pridržavanja rasporeda imunizacije i dodavanja doza vakcine u odrasli.

Naše istraživanje ima nekoliko ograničenja. Koristili smo parametre mehanizma bolesti koji su prvobitno navedeni u Hethcote modelu. Dok smo provodili nekoliko analiza osjetljivosti koje su uključivale ključne parametre, naši eksperimenti s različitom logikom prijenosa bolesti bili su ograničeni na povećanje efekta pojačanja, širi skup izmijenjenih pretpostavki u ovoj oblasti može, ali ne mora dati različite rezultate za naše istraživačko pitanje. Nedavna studija sugerira da su primati koji nisu ljudi cijepljeni acelularnom vakcinom protiv hripavca bili zaštićeni od teških simptoma, ali ne i infekcije, i da su se lako prenosili Bordetella pertussis kontaktima (Warfel, Zimmerman & Merkel, 2014). U nedavnom pregledu modela pertusisa, Campbell, McCaw & McVernon (2015.) identificirali su nepotpuno razumijevanje infekcije i bolesti i nedostatak podataka podrške za izvođenje parametara kao uobičajena ograničenja predloženih modela pertusisa. Iako je naš proces kalibracije pomogao da se osigura da rezultat našeg modela bude realističan, nismo testirali varijacije u svakom pojedinom parametru s obzirom na višestruku prirodu našeg modela. Nadalje, sve dok se ne pojavi daljnja saznanja za sužavanje ili promjenu vrijednosti parametara, korištenje klasičnih struktura modela na kojima je naš model zasnovan bi se činilo prikladnim. Nismo imali za cilj da ispitamo i uporedimo strategije javnog zdravlja osim ORI, a potreba za takvim istraživanjem je jaka. Ekonomske evaluacije mogu ponuditi vrijedne dodatke zaključcima proizašlim iz našeg rada.


Sadržaj

Pasivni imunitet majke je vrsta prirodno stečenog pasivnog imuniteta, a odnosi se na imunitet posredovan antitijelima koji fetusu ili novorođenčetu prenosi njegova majka. Prirodno stečeni pasivni imunitet se može obezbediti tokom trudnoće i dojenja. [4] Kod ljudi, majčina antitela (MatAb) se prenose kroz placentu do fetusa pomoću FcRn receptora na ćelijama placente. Ovo se uglavnom dešava u trećem tromjesečju trudnoće, pa se često smanjuje kod prijevremeno rođenih beba. Imunoglobulin G (IgG) je jedini izotip antitijela koji može proći kroz ljudsku placentu i najčešće je antitijelo od pet vrsta antitijela koja se nalaze u tijelu. IgG antitijela štite od bakterijskih i virusnih infekcija fetusa. Imunizacija je često potrebna ubrzo nakon rođenja kako bi se spriječile bolesti kod novorođenčadi kao što su tuberkuloza, hepatitis B, dječja paraliza i pertussis, međutim, IgG kod majke može inhibirati indukciju zaštitnih odgovora vakcine tijekom prve godine života. Ovaj efekat se obično prevazilazi sekundarnim odgovorima na dopunsku imunizaciju. [5] Majčina antitijela štite od nekih bolesti, kao što su boginje, rubeola i tetanus, efikasnije nego od drugih, kao što su dječja paraliza i pertussis. [6] Pasivni imunitet majke nudi trenutnu zaštitu, iako zaštita posredovana majčinim IgG obično traje samo do godinu dana. [7]

Pasivni imunitet se također osigurava kroz kolostrum i majčino mlijeko, koji sadrže IgA antitijela koja se prenose u crijeva dojenčeta, pružajući lokalnu zaštitu od bakterija i virusa koji izazivaju bolesti dok novorođenče ne može sintetizirati vlastita antitijela. [8] Zaštita posredovana IgA ovisi o dužini vremena u kojem je novorođenče dojeno, što je jedan od razloga zašto Svjetska zdravstvena organizacija preporučuje dojenje najmanje prve dvije godine života. [9]

Druge vrste, osim ljudi, prenose majčinska antitijela prije rođenja, uključujući primate i lagomorfe (što uključuje zečeve i zečeve). [10] Kod nekih od ovih vrsta IgM se može prenijeti preko placente kao i IgG. Sve ostale vrste sisara pretežno ili isključivo prenose majčina antitijela nakon rođenja putem mlijeka. Kod ovih vrsta, novorođenačka crijeva mogu apsorbirati IgG satima do danima nakon rođenja.Međutim, nakon određenog vremenskog perioda novorođenče više ne može apsorbirati majčin IgG kroz crijeva, događaj koji se naziva "zatvaranje crijeva". Ako novorođenčad ne dobije adekvatnu količinu kolostruma prije zatvaranja crijeva, ona nema dovoljnu količinu majčinog IgG u krvi za borbu protiv uobičajenih bolesti. Ovo stanje se naziva neuspjeh pasivnog prijenosa. Može se dijagnosticirati mjerenjem količine IgG u krvi novorođenčeta, a liječi se intravenskom primjenom imunoglobulina. Ako se ne liječi, može biti fatalno.

Umjetno stečeni pasivni imunitet je kratkotrajna imunizacija koja se postiže prijenosom antitijela, koja se mogu primijeniti u nekoliko oblika kao ljudska ili životinjska krvna plazma ili serum, kao udruženi ljudski imunoglobulin za intravensku (IVIG) ili intramuskularnu (IG) primjenu, kao npr. humani IVIG ili IG visokog titra od imuniziranih donora ili od donatora koji se oporavljaju od bolesti, i kao monoklonska antitijela (MAb). Pasivni transfer se koristi za prevenciju bolesti ili se koristi profilaktički u slučaju bolesti imunodeficijencije, kao što je hipogamaglobulinemija. [11] [12] Također se koristi u liječenju nekoliko vrsta akutnih infekcija, te za liječenje trovanja. [2] Imunitet koji proizlazi iz pasivne imunizacije traje od nekoliko sedmica do tri do četiri mjeseca. [13] [14] Također postoji potencijalni rizik od reakcija preosjetljivosti i serumske bolesti, posebno od gama globulina neljudskog porijekla. [8] Pasivni imunitet pruža trenutnu zaštitu, ali tijelo ne razvija pamćenje, stoga je pacijent u opasnosti da se kasnije zarazi istim patogenom osim ako ne stekne aktivni imunitet ili vakcinaciju. [8]

Istorijat i primjena vještačkog pasivnog imuniteta Edit

Godine 1888. Emile Roux i Alexandre Yersin su pokazali da su klinički efekti difterije uzrokovani toksinom difterije i, nakon otkrića imuniteta na difteriju i tetanus zasnovanog na antitoksinima od strane Emila Adolf von Behringa i Kitasato Shibasaburōa, postao je prvi veliki uspjeh u borbi protiv difterije i tetanusa 1890. savremene terapijske imunologije. [15] [16] Shibasaburo i von Behring su imunizirali zamorce krvnim proizvodima životinja koje su se oporavile od difterije i shvatili da isti proces toplinske obrade krvnih proizvoda drugih životinja može liječiti ljude od difterije. [17] Do 1896. godine, uvođenje antitoksina protiv difterije pozdravljeno je kao "najvažniji napredak [19.] stoljeća u medicinskom liječenju akutnih infektivnih bolesti". [18]

Prije pojave vakcina i antibiotika, specifični antitoksini su često bili jedini dostupni tretmani za infekcije kao što su difterija i tetanus. Imunoglobulinska terapija je nastavila biti terapija prve linije u liječenju teških respiratornih bolesti sve do 1930-ih, čak i nakon uvođenja sulfonamida. [12]

Godine 1890. terapija antitijelima je korištena za liječenje tetanusa, kada je serum imuniziranih konja ubrizgavan pacijentima s teškim tetanusom u pokušaju da se neutralizira tetanusni toksin i spriječi širenje bolesti. Od 1960-ih, ljudski imuni globulin protiv tetanusa (TIG) se koristi u Sjedinjenim Državama kod neimuniziranih, vakcinisanih ili nepotpuno imuniziranih pacijenata koji su zadobili rane u skladu s razvojem tetanusa. [12] Primjena konjskog antitoksina ostaje jedini specifični farmakološki tretman dostupan za botulizam. [19] Antitoksin također poznat kao heterologni hiperimuni serum često se profilaktički daje osobama za koje se zna da su progutale kontaminiranu hranu. [20] IVIG tretman je također uspješno korišten za liječenje nekoliko žrtava sindroma toksičnog šoka, tokom straha od tampona 1970-ih.

Terapija antitijelima se također koristi za liječenje virusnih infekcija. Godine 1945. infekcije hepatitisom A, epidemije u ljetnim kampovima, uspješno su spriječene liječenjem imunoglobulinima. Slično, hepatitis B imunoglobulin (HBIG) efikasno sprečava infekciju hepatitisom B. Profilaksa hepatitisa A i B antitijela uglavnom je zamijenjena uvođenjem vakcina, međutim, ona je i dalje indicirana nakon izlaganja i prije putovanja u područja endemske infekcije. [21]

Godine 1953., humani vakcina imunoglobulin (VIG) korišten je za sprječavanje širenja velikih boginja tokom izbijanja u Madrasu, Indija, i nastavlja se koristiti za liječenje komplikacija koje su proizašle iz vakcinacije protiv velikih boginja. Iako se prevencija morbila obično indukuje vakcinacijom, često se tretira imunoprofilaktički nakon izlaganja. Prevencija infekcije bjesnilom i dalje zahtijeva korištenje i vakcine i imunoglobulina. [12]

Tokom izbijanja virusa ebole 1995. u Demokratskoj Republici Kongo, puna krv pacijenata koji su se oporavili i koja je sadržavala antitela protiv ebole korišćena je za lečenje osam pacijenata, jer nije bilo efikasnog načina prevencije, iako je tretman nedavno otkriven u Epidemija ebole u Africi 2013. Samo jedan od osam zaraženih pacijenata je umro, u poređenju sa tipičnim mortalitetom od ebole od 80%, što ukazuje na to da liječenje antitijelima može doprinijeti preživljavanju. [22] Imuni globulin ili imunoglobulin se koristi za sprječavanje i liječenje reaktivacije virusa herpes simpleksa (HSV), virusa varičela zoster, Epstein-Barr virusa (EBV) i citomegalovirusa (CMV). [12]

FDA licencirani imunoglobulini Uredi

Sljedeći imunoglobulini su imunoglobulini koji su trenutno odobreni za upotrebu za profilaksu zaraznih bolesti i imunoterapiju u Sjedinjenim Državama. [23]

FDA je odobrila proizvode za pasivnu imunizaciju i imunoterapiju
Disease Proizvod [a] Izvor Upotreba
Botulizam Specifični IgG konja konj Liječenje rana i oblika botulizma koji se prenose hranom, dojenčad
botulizam se liječi imunološkim globulinom za ljudski botulizam (BabyBIG).
citomegalovirus (CMV) hiperimuni IVIG čovjek Profilaksa, koja se najčešće koristi kod pacijenata sa transplantiranim bubregom.
Difterija Specifični IgG konja konj Liječenje infekcije difterije.
Hepatitis A, boginje Skupljeni ljudski Ig ljudski serum Prevencija hepatitisa A i infekcije malih boginja,
liječenje kongenitalne ili stečene imunodeficijencije.
Hepatitis b Hepatitis B Ig čovjek Postekspozicijska profilaksa, prevencija kod visokorizičnih dojenčadi
(primjenjuju se vakcinom protiv hepatitisa B).
ITP, Kawasakijeva bolest,
nedostatak IgG
Spojeni ljudski IgG ljudski serum Liječenje ITP-a i Kawasakijeve bolesti,
prevencija/liječenje oportunističke infekcije sa nedostatkom IgG.
Bjesnoća Rabies Ig čovjek Profilaksa nakon izlaganja (primjenjuje se vakcinom protiv bjesnila).
Tetanus Tetanus Ig čovjek Liječenje infekcije tetanusa.
Vaccinia Vaccinia Ig čovjek Liječenje progresivne infekcije vakcinijom
uključujući ekcem i očne oblike (obično nastaju kao posljedica
vakcinacija protiv velikih boginja kod imunokompromitovanih osoba).
Varicella (varičele) Varicella-zoster Ig čovjek Profilaksa nakon izlaganja kod osoba visokog rizika.

Jedini izuzetak od pasivnog humoralnog imuniteta je pasivni prijenos imuniteta posredovanog ćelijama, koji se također naziva usvojiteljska imunizacija koji uključuje prijenos zrelih cirkulirajućih limfocita. Rijetko se koristi kod ljudi i zahtijeva histokompatibilne (podudarne) donore, koje je često teško pronaći i nosi ozbiljne rizike od bolesti transplantat protiv domaćina. [2] Ova tehnika je korištena kod ljudi za liječenje određenih bolesti uključujući neke vrste raka i imunodeficijencije. Međutim, ovaj specijalizirani oblik pasivnog imuniteta najčešće se koristi u laboratorijskim uvjetima u polju imunologije, za prijenos imuniteta između "kongenih" ili namjerno inbrednih sojeva miša koji su histokompatibilni.

Imunološki odgovor pasivnog imuniteta pojedinca je "brži od vakcine" i može uliti imunitet pojedincu koji ne "reaguje na imunizaciju", često u roku od nekoliko sati ili nekoliko dana. Osim što daje pasivni imunitet, dojenje ima i druge trajne korisne efekte na zdravlje bebe, kao što je smanjenje rizika od alergija i gojaznosti. [17] [24]

Nedostatak pasivnog imuniteta je taj što je proizvodnja antitijela u laboratoriji skupa i teško izvodljiva. Da bi se proizvela antitijela za zarazne bolesti, postoji potreba za možda hiljadama humanih davalaca krvi ili bi se za antitijela dobila krv imunih životinja. Pacijenti koji su imunizirani životinjskim antitijelima mogu razviti serumsku bolest zbog proteina imunih životinja i razviti ozbiljne alergijske reakcije. [25] Tretmani antitijelima mogu biti dugotrajni i daju se putem intravenske injekcije ili IV, dok vakcinacija ili ubod oduzima manje vremena i ima manji rizik od komplikacija od liječenja antitijelima. Pasivni imunitet je efikasan, ali traje samo kratko. [17]


Sadržaj

Zaštita onih bez imuniteta Edit

Neki pojedinci ili ne mogu razviti imunitet nakon vakcinacije ili se iz medicinskih razloga ne mogu vakcinisati. [16] [6] [17] Novorođenčad su premlada da bi primila mnogo vakcina, bilo iz sigurnosnih razloga ili zato što pasivni imunitet čini vakcinu neefikasnom. [18] Osobe koje imaju imunodeficijencije zbog HIV/AIDS-a, limfoma, leukemije, raka koštane srži, oštećenja slezine, kemoterapije ili radioterapije možda su izgubile imunitet koji su ranije imali i vakcine im možda neće biti od koristi zbog njihova imunodeficijencija. [6] [17] [18] [19]

Jedan dio vakcinisanih možda neće razviti dugotrajan imunitet. [2] [20] [21] Kontraindikacije za vakcinu mogu spriječiti određene osobe da budu vakcinisane. [17] Osim što nisu imuni, pojedinci u jednoj od ovih grupa mogu biti izloženi većem riziku od razvoja komplikacija od infekcije zbog svog zdravstvenog statusa, ali i dalje mogu biti zaštićeni ako je dovoljno velik postotak populacije imun. [6] [17] [21] [22]

Visok nivo imuniteta u jednoj starosnoj grupi može stvoriti imunitet stada za druge starosne grupe. [9] Vakcinacija odraslih protiv hripavca smanjuje učestalost hripavca kod dojenčadi koja su premlada da bi bila vakcinisana, koja su u najvećem riziku od komplikacija bolesti. [23] [24] Ovo je posebno važno za članove uže porodice, koji čine većinu prijenosa na malu djecu. [9] [21] Na isti način, djeca koja primaju vakcine protiv pneumokoka smanjuju učestalost pneumokokne bolesti među mlađom, nevakcinisanom braćom i sestrama. [25] Vakcinacija djece protiv pneumokoka i rotavirusa utjecala je na smanjenje hospitalizacija koje se mogu pripisati pneumokoku i rotavirusu za stariju djecu i odrasle, koji inače ne primaju ova cjepiva. [25] [26] [27] Influenca (gripa) je teža kod starijih nego kod mlađih starosnih grupa, ali vakcine protiv gripa nemaju efikasnost u ovoj demografiji zbog slabljenja imunološkog sistema sa godinama. [9] [28] Međutim, pokazalo se da davanje prioriteta djeci školskog uzrasta za imunizaciju protiv sezonskog gripa, koja je efikasnija od vakcinacije starijih osoba, stvara određeni stepen zaštite za starije. [9] [28]

Za seksualno prenosive infekcije (SPI), visok nivo imuniteta kod heteroseksualaca jednog pola izaziva imunitet stada za heteroseksualce oba pola. [11] [29] [30] Vakcine protiv SPI koje su ciljane na heteroseksualne osobe jednog pola dovode do značajnog opadanja SPI kod heteroseksualaca oba spola ako je primanje vakcine kod ciljanog spola visoko. [29] [30] [31] Imunitet stada od vakcinacije jednog pola se, međutim, ne odnosi na homoseksualce drugog pola. [30] Visokorizično ponašanje otežava eliminaciju spolno prenosivih infekcija jer, iako se većina infekcija javlja među osobama sa umjerenim rizikom, većina prijenosa se događa zbog osoba koje se bave visokorizičnim ponašanjem. [11] Iz ovih razloga, u određenim populacijama može biti potrebno imunizirati visokorizične osobe bez obzira na spol. [11] [30]

Evolucijski pritisak i zamjena serotipa Uredi

Sam imunitet stada djeluje kao evolucijski pritisak na patogene, utječući na evoluciju virusa potičući proizvodnju novih sojeva, koji se nazivaju mutanti koji su izbjegli, koji su u stanju izbjeći imunitet stada i zaraziti prethodno imune pojedince. [32] [33] Evolucija novih sojeva poznata je kao zamjena serotipa, ili promjena serotipa, jer prevalencija specifičnog serotipa opada zbog visokog nivoa imuniteta, omogućavajući drugim serotipovima da ga zamjene. [34] [35]

Na molekularnom nivou, virusi pobjegnu iz imuniteta krda kroz antigenski drift, što je kada se mutacije akumuliraju u dijelu virusnog genoma koji kodira površinski antigen virusa, obično protein kapsida virusa, stvarajući promjenu u virusnom epitopu. [36] [37] Alternativno, reasortacija odvojenih segmenata virusnog genoma, ili antigenski pomak, koji je češći kada ima više sojeva u cirkulaciji, također može proizvesti nove serotipove. [32] [38] Kada se bilo šta od ovoga dogodi, memorijske T ćelije više ne prepoznaju virus, tako da ljudi nisu imuni na dominantni cirkulirajući soj. [37] [38] I za gripu i za norovirus, epidemije privremeno izazivaju imunitet stada dok se ne pojavi novi dominantni soj, uzrokujući uzastopne talase epidemija. [36] [38] Kako ova evolucija predstavlja izazov za imunitet stada, u razvoju su široko neutralizirajuća antitijela i "univerzalne" vakcine koje mogu pružiti zaštitu izvan specifičnog serotipa. [33] [39] [40]

Početne vakcine protiv Streptococcus pneumoniae značajno smanjeno nazofaringealno nošenje serotipova vakcine (VT), uključujući tipove rezistentne na antibiotike, [25] [41] samo da bi se u potpunosti nadoknadilo povećanim nošenjem nevakcinskih serotipova (NVT). [25] [34] [35] Međutim, ovo nije rezultiralo proporcionalnim povećanjem incidencije bolesti, budući da su NVT bile manje invazivne od VT. [34] Od tada su uvedene vakcine protiv pneumokoka koje pružaju zaštitu od novih serotipova i uspješno se suzbijaju njihovom nastanku. [25] Mogućnost buduće promjene ostaje, tako da dalje strategije za rješavanje ovoga uključuju proširenje pokrivenosti VT i razvoj vakcina koje koriste ili ubijene cijele stanice, koje imaju više površinskih antigena, ili proteine ​​prisutne u više serotipova. [25] [42]

Iskorenjivanje bolesti Edit

Ako je imunitet stada uspostavljen i održavan u populaciji dovoljno vremena, bolest se neizbježno eliminira – nema više endemskih prijenosa. [7] Ako se eliminacija postigne širom svijeta i broj slučajeva se trajno smanji na nulu, tada se bolest može proglasiti iskorijenjenom. [8] Iskorenjivanje se stoga može smatrati konačnim učinkom ili krajnjim rezultatom javnozdravstvenih inicijativa za kontrolu širenja zarazne bolesti. [8] [9]

Prednosti iskorenjivanja uključuju okončanje svih morbiditeta i smrtnosti uzrokovanih bolešću, finansijske uštede za pojedince, pružaoce zdravstvenih usluga i vlade i omogućavanje da se resursi koji se koriste za kontrolu bolesti koriste na drugim mjestima. [8] Do danas su dvije bolesti iskorijenjene korištenjem imuniteta stada i vakcinacije: goveđa kuga i male boginje. [2] [9] [43] Napori za iskorjenjivanje poliomijelitisa koji se oslanjaju na imunitet stada trenutno su u toku, iako su građanski nemiri i nepovjerenje u modernu medicinu to otežali. [2] [44] Obavezna vakcinacija može biti korisna za napore iskorenjivanja ako se ne odluči dovoljno ljudi da se vakciniše. [45] [46] [47] [48]

Imunitet stada je ranjiv na problem slobodnog jahača. [49] Pojedinci kojima nedostaje imunitet, posebno oni koji odluče da se ne vakcinišu, oslobađaju se imuniteta stada koji stvaraju oni koji su imuni. [49] Kako se broj slobodnih jahača u populaciji povećava, izbijanja bolesti koje se mogu spriječiti postaju sve češće i teže zbog gubitka imuniteta krda. [12] [13] [14] [46] [48] Pojedinci se mogu odlučiti za besplatnu vožnju iz raznih razloga, uključujući uvjerenje da su vakcine neefikasne, [50] ili da su rizici povezani s vakcinama veći od onih povezanih sa infekcijom, [2] [13] [14] [50] nepovjerenjem u vakcine ili službenike za javno zdravstvo, [51] bandingom ili grupnim razmišljanjem, [46] [52] društvenim normama ili pritiskom vršnjaka, [50] i vjerskim uvjerenjima. [13] Veća je vjerovatnoća da će određene osobe odlučiti da ne primaju vakcine ako su stope vakcinacije dovoljno visoke da uvjere osobu da možda neće morati da se vakciniše, jer je dovoljan procenat drugih već imun. [2] [48]

Pojedinci koji su imuni na bolest djeluju kao barijera u širenju bolesti, usporavajući ili sprječavajući prenošenje bolesti na druge. [5] Imunitet pojedinca može se steći prirodnom infekcijom ili veštačkim putem, kao što je vakcinacija. [5] Kada kritični dio populacije postane imun, tzv prag imuniteta stada (HIT) ili nivo imuniteta stada (HIL), bolest možda više ne postoji u populaciji i prestaje biti endemična. [7] [32]

Teorijska osnova za imunitet stada generalno pretpostavlja da vakcine izazivaju čvrst imunitet, da se populacije nasumično miješaju, da patogen ne evoluira kako bi izbjegao imunološki odgovor i da ne postoji ne-ljudski vektor za bolest. [2]

Vrijednosti od R0 i pragovi imuniteta stada (HITs) dobro poznatih zaraznih bolesti prije intervencije
Disease Transmisija R0 HIT [a]
Ospice Aerosol 12–18 [53] [54] 92–94%
vodene kozice (varičela) Aerosol 10–12 [55] 90–92%
Zauške Respiratorne kapljice 10–12 [56] 90–92%
Rubella Respiratorne kapljice 6–7 [b] 83–86%
Polio Fekalno-oralni put 5–7 [b] 80–86%
COVID-19
(varijante)
[[Respiratorne kapljice
i aerosol]]
3,4-8,5 [61] +80%
Pertussis Respiratorne kapljice 5.5 [62] 82%
Velike boginje Respiratorne kapljice 3.5–6.0 [63] 71–83%
COVID-19
(divlji tip)
Respiratorne kapljice
i aerosol [64]
2.87 ( 2.39 – 3.44 ) [65] 65% ( 58 – 70% )
HIV/AIDS Tjelesne tečnosti 2–5 [66] 50–80%
SARS Respiratorne kapljice 2–4 [67] 50–75%
Prehlada Respiratorne kapljice 2–3 [68] 50–67%
Difterija Pljuvačka 2.6 ( 1.7 – 4.3 ) [69] 62% ( 41 – 77% )
Ebola
(Izbijanje ebole 2014.)
Tjelesne tečnosti 1.78 ( 1.44 – 1.80 ) [70] 44% ( 31 – 44% )
Gripa
(pandemijski soj 2009.)
Respiratorne kapljice 1.58 ( 1.34 – 2.04 ) [71] 37% ( 25 – 51% )
Gripa
(sezonski sojevi)
Respiratorne kapljice 1.3 ( 1.2 – 1.4 ) [72] 23% ( 17 – 29% )
Nipah virus Tjelesne tečnosti 0.48 [73] 0% [c]
MERS Respiratorne kapljice 0.47 ( 0.29 – 0.80 ) [74] 0% [c]

Kritična vrijednost, ili prag, u datoj populaciji je tačka u kojoj bolest dostiže endemsko stabilno stanje, što znači da nivo infekcije ne raste niti opada eksponencijalno. Ovaj prag se može izračunati iz efektivnog broja reprodukcije Re, koji se dobija uzimanjem proizvoda osnovnog reprodukcijskog broja R0, prosječan broj novih infekcija uzrokovanih svakim slučajem u potpuno osjetljivoj populaciji koja je homogena ili dobro izmiješana, što znači da će svaki pojedinac jednako vjerovatno doći u kontakt sa bilo kojom drugom osjetljivom populacijom, [11] [32] [45] i S, udio populacije koja je podložna infekciji, i postavljanje ovog proizvoda na 1:

S može se prepisati kao (1 − str), gde str je udio populacije koji je imun tako da str + S jednako jedan. Zatim se jednačina može preurediti na mjesto str samo po sebi kako slijedi:

With str budući da je sam po sebi na lijevoj strani jednačine, može se preimenovati kao strc, što predstavlja kritični dio populacije koji je trebao biti imun da bi se zaustavio prijenos bolesti, što je isto kao i HIT "praga imuniteta krda". [11] R0 funkcionira kao mjera zaraznosti, tako niska R0 vrijednosti su povezane sa nižim HIT-ovima, dok su veće R0s rezultiraju višim HIT-ovima. [32] [45] Na primjer, HIT za bolest sa an R0 od 2 je teoretski samo 50%, dok je bolest sa an R0 od 10 teoretski HIT je 90%. [32]

Kada je efektivni broj reprodukcije Re Zarazne bolesti se smanji na i održava ispod 1 nove osobe po infekciji, broj slučajeva koji se javljaju u populaciji postepeno se smanjuje dok se bolest ne eliminira. [11] [32] [75] Ako je populacija imuna na bolest koja je veća od HIT-a te bolesti, broj slučajeva se smanjuje bržom brzinom, izbijanja su još manje vjerovatna, a epidemije koje se javljaju su manje nego što su bilo bi drugačije. [2] [11] Ako se efektivni reproduktivni broj poveća na iznad 1, tada bolest nije ni u stabilnom stanju niti u opadanju incidencije, već se aktivno širi kroz populaciju i inficira veći broj ljudi nego inače. [46] [75]

Pretpostavka u ovim proračunima je da su populacije homogene, ili dobro izmiješane, što znači da je podjednaka vjerovatnoća da će svaki pojedinac doći u kontakt sa bilo kojom drugom osobom, dok se u stvarnosti populacije bolje opisuju kao društvene mreže jer pojedinci imaju tendenciju da se grupišu, ostajući u relativno bliskom kontaktu sa ograničenim brojem drugih pojedinaca. U ovim mrežama prijenos se odvija samo između onih koji su geografski ili fizički blizu jedni drugima. [2] [45] [46] Oblik i veličina mreže će vjerovatno promijeniti HIT bolesti, čineći incidenciju više ili manje uobičajenom. [32] [45]

U heterogenim populacijama, R0 smatra se mjerom broja slučajeva koje generiše "tipična" zarazna osoba, što ovisi o tome kako pojedinci unutar mreže međusobno komuniciraju. [2] Interakcije unutar mreža su češće nego između mreža, u kom slučaju najjače povezane mreže lakše prenose bolest, što rezultira većim R0 i veći HIT nego što bi to bilo potrebno u manje povezanoj mreži. [2] [46] U mrežama koje ili odluče da ne postanu imunizirane ili nisu dovoljno imunizirane, bolesti mogu opstati iako ne postoje u bolje imuniziranim mrežama. [46]

Overshoot Edit

Kumulativni udio pojedinaca koji se zaraze tokom izbijanja bolesti može premašiti HIT. To je zato što HIT ne predstavlja tačku u kojoj se bolest prestaje širiti, već tačku u kojoj svaka zaražena osoba u prosjeku zarazi manje od jedne dodatne osobe. Kada se postigne HIT, broj dodatnih infekcija ne pada odmah na nulu. Višak kumulativnog udjela zaraženih osoba u odnosu na teoretski HIT poznat je kao preskočiti. [76] [77] [78]

Vakcinacija Edit

Primarni način da se podigne nivo imuniteta u populaciji je vakcinacija. [2] [79] Vakcinacija je izvorno zasnovana na zapažanju da su mljekarice izložene kravljim boginjama bile imune na velike boginje, pa je praksa cijepljenja ljudi virusom kravljih boginja počela kao način prevencije velikih boginja. [44] Dobro razvijene vakcine pružaju zaštitu na daleko sigurniji način od prirodnih infekcija, budući da cjepiva općenito ne uzrokuju bolesti od kojih štite, a teški štetni efekti su znatno rjeđi od komplikacija prirodnih infekcija. [80] [81]

Imuni sistem ne pravi razliku između prirodnih infekcija i vakcina, formirajući aktivan odgovor na oba, tako da je imunitet izazvan vakcinacijom sličan onome što bi nastalo od zaraze i oporavka od bolesti. [82] Da bi se vakcinacijom postigao imunitet stada, proizvođači vakcina imaju za cilj da proizvode vakcine sa niskim stopama neuspeha, a kreatori politike imaju za cilj da podstaknu njihovu upotrebu. [79] Nakon uspješnog uvođenja i široke upotrebe cjepiva, može se uočiti nagli pad incidencije bolesti od kojih ona štiti, što smanjuje broj hospitalizacija i smrtnih slučajeva uzrokovanih takvim bolestima. [83] [84] [85]

Pod pretpostavkom da je vakcina 100% efikasna, tada se jednačina koja se koristi za izračunavanje praga imuniteta stada može koristiti za izračunavanje nivoa vakcinacije potrebnog za eliminaciju bolesti, napisana kao Vc. [2] Međutim, vakcine su obično nesavršene, tako da je efikasnost, E, vakcine se mora uzeti u obzir:

Iz ove jednačine može se uočiti da ako E je manji od (1 − 1/R0), tada je nemoguće eliminirati bolest, čak i ako je cijela populacija vakcinisana. [2] Slično tome, slabljenje imuniteta izazvanog vakcinom, kao što se dešava sa vakcinama protiv acelularnog pertusisa, zahteva više nivoe dopunske vakcinacije da bi se održao imunitet stada. [2] [23] Ako je bolest prestala da bude endemska za populaciju, tada prirodne infekcije više ne doprinose smanjenju udjela populacije koji je podložan. Ovom smanjenju doprinosi samo vakcinacija. [11] Odnos između pokrivenosti vakcinom i efikasnosti i incidencije bolesti može se prikazati oduzimanjem proizvoda efikasnosti vakcine i udjela populacije koja je vakcinisana, strv, iz jednadžbe praga imuniteta stada kako slijedi:

Iz ove jednačine se može primijetiti da, pod svim ostalim jednakim uvjetima ("ceteris paribus"), svako povećanje bilo pokrivenosti vakcinom ili efikasnosti vakcine, uključujući svako povećanje iznad HIT bolesti, dodatno smanjuje broj slučajeva bolesti. [11] Stopa pada slučajeva zavisi od bolesti bolesti. R0, sa oboljenjima sa nižim R0 vrijednosti doživljavaju oštriji pad. [11]

Vakcine obično imaju barem jednu kontraindikaciju za određenu populaciju iz medicinskih razloga, ali ako su i djelotvornost i pokrivenost dovoljno visoki tada imunitet stada može zaštititi ove osobe. [16] [19] [22] Na efikasnost vakcine često, ali ne uvek, negativno utiče pasivni imunitet, [86] [87] pa se preporučuju dodatne doze za neke vakcine dok se druge ne primenjuju sve dok pojedinac ne izgubi ili njen pasivni imunitet. [18] [22]

Pasivni imunitet Edit

Individualni imunitet se takođe može steći pasivno, kada se antitela na patogen prenose sa jedne osobe na drugu. To se može dogoditi prirodnim putem, pri čemu se majčina antitijela, prvenstveno antitijela imunoglobulina G, prenose preko placente i u kolostrumu do fetusa i novorođenčadi. [88] [89] Pasivni imunitet se takođe može steći veštački, kada se osetljivoj osobi ubrizgaju antitela iz seruma ili plazme imune osobe. [82] [90]

Zaštita stvorena pasivnim imunitetom je trenutna, ali nestaje tokom sedmica do mjeseci, tako da je svaki doprinos imunitetu stada privremen. [7] [82] [91] Za bolesti koje su posebno teške među fetusima i novorođenčadima, kao što su gripa i tetanus, trudnice se mogu imunizirati kako bi prenijele antitijela na dijete. [16] [92] [93] Na isti način, grupe visokog rizika za koje postoji veća vjerovatnoća da će doživjeti infekciju, ili je vjerojatnije da će razviti komplikacije od infekcije, mogu dobiti preparate antitijela kako bi spriječili ove infekcije ili smanjili ozbiljnost simptoma. [90]

Imunitet stada se često uzima u obzir kada se provode analize troškova i koristi programa vakcinacije. Smatra se pozitivnom eksternalijom visokog nivoa imuniteta, koja proizvodi dodatnu korist od smanjenja bolesti do koje ne bi došlo da nije stvoren imunitet stada u populaciji. [94] [95] Stoga, uključivanje imuniteta stada u analizu troškova i koristi rezultira povoljnijim omjerom isplativosti ili isplativosti, kao i povećanjem broja slučajeva bolesti koji se sprječavaju vakcinacijom. [95] Dizajn studija napravljen za procjenu koristi od imuniteta krda uključuje evidentiranje incidencije bolesti u domaćinstvima s vakcinisanim članom, randomiziranje populacije u jednoj geografskoj oblasti koja će biti vakcinisana ili ne, i posmatranje incidencije bolesti prije i nakon početka programa vakcinacije. [96] Iz ovoga se može primijetiti da se incidencija bolesti može smanjiti na nivo iznad onoga što se može predvidjeti samo iz direktne zaštite, što ukazuje da je imunitet stada doprinio smanjenju. [96] Kada se uzme u obzir zamjena serotipa, to smanjuje predviđene koristi od vakcinacije. [95]

Termin "imunitet stada" skovan je 1923. [97] Imunitet stada je prvi put prepoznat kao prirodna pojava 1930-ih kada je AW Hedrich objavio istraživanje o epidemiologiji morbila u Baltimoru i primijetio da nakon što su mnoga djeca postala imun na boginje, broj novih infekcija privremeno se smanjio, uključujući i među osjetljivom djecom. [98] [10] Uprkos ovom saznanju, napori da se kontrolišu i eliminišu boginje bili su neuspešni sve dok masovna vakcinacija primenom vakcine protiv malih boginja nije počela 1960-ih. [10] Masovna vakcinacija, rasprave o iskorenjivanju bolesti i analiza troškova i koristi od vakcinacije kasnije su doveli do šire upotrebe termina imunitet stada. [2] 1970-ih godina razvijena je teorema koja se koristila za izračunavanje praga imuniteta stada na bolest. [2] Tokom kampanje za iskorjenjivanje velikih boginja 1960-ih i 1970-ih, praksa prstenasta vakcinacija, za koji je imunitet stada sastavni, počeo je kao način da se imunizira svaka osoba u "prstenu" oko zaražene osobe kako bi se spriječilo širenje epidemije. [99]

Od usvajanja masovne i prstenaste vakcinacije, pojavile su se složenosti i izazovi za imunitet stada. [2] [79] Modeliranje širenja zarazne bolesti prvobitno je polazilo od brojnih pretpostavki, naime da su cijele populacije osjetljive i dobro izmiješane, što u stvarnosti nije slučaj, pa su razvijene preciznije jednačine. [2] Posljednjih decenija je prepoznato da se dominantni soj mikroorganizma u cirkulaciji može promijeniti zbog imuniteta stada, bilo zbog imuniteta stada koji djeluje kao evolucijski pritisak ili zato što je imunitet stada protiv jednog soja omogućio drugi već postojeći soj. raširiti. [36] [35] Strahovi i kontroverze u vezi sa vakcinacijom koji su se pojavili ili koji su u toku smanjili su ili eliminisali imunitet stada u određenim zajednicama, dozvoljavajući bolestima koje se mogu sprečiti da opstanu ili se vrate u ove zajednice. [12] [13] [14]