Pinkbook - Principer För Vaccination - Epidemiologi Av VPD: Er

2023 Författare: Stephanie Arnold | [email protected]. Senast ändrad: 2023-11-26 09:41

• Immunologi mot vaccinförhindrande sjukdomar
• Klassificering av vacciner

Utskriftsvänlig version pdf-ikon [8 sidor]

Immunologi mot vaccinförhindrande sjukdomar

Immunologi är ett komplicerat ämne, och en detaljerad diskussion av den ligger utanför denna text. Emellertid är en förståelse för immunsystemets grundläggande funktion användbar för att förstå både hur vacciner fungerar och grunden för rekommendationer för deras användning. Beskrivningen som följer är förenklad. Många utmärkta immunologiska läroböcker finns tillgängliga för att ge ytterligare detaljer.

Immunitet

• Själv kontra icke-själv
• Skydd mot infektionssjukdom
• Indikeras vanligtvis av närvaron av antikropp
• Generellt specifikt för en enda organisme

Aktiv immunitet

• Skydd producerat av personens eget immunsystem
• Ofta livstid

Passiv immunitet

• Skydd överfört från ett annat djur eller människa
• Effektivt skydd som minskar med tiden

Antigen

Ett levande (t.ex. virus och bakterier) eller inaktiverat ämne som kan producera ett immunsvar

Antikropp

Proteinmolekyler (immunoglobuliner) producerade av B-lymfocyter för att eliminera ett antigen

Immunitet är människokroppens förmåga att tolerera närvaron av inhemskt material till kroppen (”jaget”) och eliminera främmande (”icke”) material. Denna diskriminerande förmåga ger skydd mot infektionssjukdom, eftersom de flesta mikrober identifieras som främmande av immunsystemet. Immunitet mot en mikrob indikeras vanligtvis av närvaron av antikropp mot den organismen. Immunitet är generellt specifikt för en enda organisme eller grupp av nära besläktade organismer. Det finns två grundläggande mekanismer för att förvärva immunitet, aktiva och passiva.

Aktiv immunitet är skydd som produceras av personens eget immunsystem. Denna typ av immunitet varar vanligtvis i många år, ofta under livet.

Passiv immunitet är skydd av produkter som produceras av ett djur eller människa och överförs till en annan människa, vanligtvis genom injektion. Passiv immunitet ger ofta ett effektivt skydd, men detta skydd försvinner (försvinner) med tiden, vanligtvis inom några veckor eller månader.

Immunsystemet är ett komplext system av interagerande celler vars huvudsakliga syfte är att identifiera främmande ("icke") ämnen som kallas antigener. Antigener kan vara antingen levande (såsom virus och bakterier) eller inaktiveras. Immunsystemet utvecklar ett försvar mot antigenet. Detta försvar är känt som immunsvaret och involverar vanligtvis produktion av proteinmolekyler av B-lymfocyter, kallad antikroppar (eller immunoglobuliner), och av specifika celler, inklusive T-lymfocyter (även känd som cellmedierad immunitet) vars syfte är att underlätta eliminering av främmande ämnen.

De mest effektiva immunsvaren genereras generellt som svar på ett levande antigen. Ett antigen behöver emellertid inte nödvändigtvis vara levande, som inträffar vid infektion med ett virus eller en bakterie, för att ge ett immunsvar. Vissa proteiner, såsom hepatit B-ytantigen, känns lätt igen av immunsystemet. Annat material, såsom polysackarid (långa kedjor av sockermolekyler som utgör cellväggen för vissa bakterier) är mindre effektiva antigen, och immunsvaret kanske inte ger ett lika bra skydd.

Passiv immunitet

Passiv immunitet är överföring av antikropp producerad av en människa eller ett annat djur till ett annat. Passiv immunitet ger skydd mot vissa infektioner, men detta skydd är tillfälligt. Antikropparna bryts ned under en period av veckor till månader, och mottagaren skyddas inte längre.

Den vanligaste formen av passiv immunitet är den som ett spädbarn får från sin mor. Antikroppar transporteras över moderkakan under de senaste 1-2 månaderna av graviditeten. Som ett resultat kommer ett heltidsbarn att ha samma antikroppar som dess mor. Dessa antikroppar skyddar spädbarnet från vissa sjukdomar i upp till ett år. Skydd är bättre mot vissa sjukdomar (t.ex. mässling, röda röd hund, stivkrampa) än andra (t.ex. polio, kikhoste).

Passiv immunitet

• Överföring av antikropp producerad av en människa eller annat djur till ett annat
• Tillfälligt skydd
• Transplacental viktigaste källa i barndomen

Källor till passiv immunitet

• Många typer av blod eller blodprodukter
• Homolog poolad human antikropp (immunglobulin)
• Homolog humant hyperimmun globulin
• Heterologt hyperimmunt serum (antitoxin)

Många typer av blodprodukter innehåller antikroppar. Vissa produkter (t.ex. tvättade eller rekonstituerade röda blodkroppar) innehåller en relativt liten mängd antikropp, och vissa (t.ex. intravenös immunglobulin och plasmaprodukter) innehåller en stor mängd.

Förutom blodprodukter som används för transfusion (t.ex. helblod, röda blodkroppar och blodplättar) finns det tre huvudkällor till antikroppar som används i humanmedicin. Dessa är homolog poolad human antikropp, homolog humant hyperimmunt globulin och heterologt hyperimmunt serum.

Homolog poolad human antikropp är också känd som immunglobulin. Det produceras genom att kombinera (poola) IgG-antikroppsfraktionen från tusentals vuxna givare i USA. Eftersom den kommer från många olika givare, innehåller den antikropp mot många olika antigener. Det används främst för efterbehandling profylax för hepatit A och mässling och behandling av vissa medfödda immunglobulinbrister.

Homologa humana hyperimmuna globuliner är antikroppsprodukter som innehåller höga titrar av specifik antikropp. Dessa produkter är tillverkade av den donerade plasma från människor med höga nivåer av antikroppen av intresse. Men eftersom hyperimmuna globuliner kommer från människor, innehåller de också andra antikroppar i mindre mängder. Hyperimmune globuliner används för profylax efter postexponering för flera sjukdomar, inklusive hepatit B, rabies, tetanus och varicella.

Heterologt hyperimmunt serum är också känt som antitoxin. Denna produkt produceras i djur, vanligtvis hästar (häst) och innehåller antikroppar mot endast ett antigen. I USA finns antitoxin tillgängligt för behandling av botulism och difteri. Ett problem med denna produkt är serumsjukdom, en immunreaktion mot hästproteinet.

Monoklonal antikropp

• Derivat från en enda typ, eller klon, av antikroppsproducerande celler (B-celler)
• Antikropp är specifik för en enda antigen eller nära besläktad grupp antigener
• Används för diagnos och terapi av vissa cancerformer och autoimmuna och infektionssjukdomar, samt för att förebygga avstötning av transplantat

Antikropp för förebyggande av RSV

• Palivizumab (Synagis)

  • monoklonal
  • innehåller endast RSV-antikropp
  • kommer inte att störa svaret på ett vaccin med levande virus

Aktiv immunitet

• Immunsystemet producerar antigen-specifik humoral och cellulär immunitet
• Varar i många år, ofta livstid

• källor

  • infektion med sjukdom som orsakar organism
  • vaccination

Vaccination

• Aktiv immunitet producerad av vaccin
• Immunitet och immunologiskt minne som liknar naturlig infektion men utan risk för sjukdom

Immunglobulin från mänskliga källor är polyklonalt; det innehåller många olika typer av antikroppar. På 1970-talet utvecklades tekniker för att isolera och "odödliggöra" (orsakar att odlas på obestämd tid) enda B-celler, vilket ledde till utvecklingen av monoklonala antikroppsprodukter. Monoklonal antikropp produceras från en enda klon av B-celler, så dessa produkter innehåller antikropp mot en enda antigen eller en nära besläktad grupp antigener. Monoklonala antikroppsprodukter har många tillämpningar, inklusive diagnos av vissa typer av cancer (kolorektal, prostata, äggstock, bröst), behandling av cancer (B-cell kronisk lymfocytisk leukemi, icke-Hodgkin lymfom), förebyggande av avstötning av transplantation och behandling av autoimmuna sjukdomar (Crohns sjukdom, reumatoid artrit) och infektionssjukdomar.

En monoklonal antikroppsprodukt är tillgänglig för att förebygga infektioner i luftvägssyncytialvirus (RSV). Det kallas palivizumab (Synagis). Palivizumab är en humaniserad monoklonal antikropp specifik för RSV. Medan vissa antikroppsprodukter som immunglobuliner interfererar med levande virusvaccin, stör inte monoklonala antikroppsprodukter som är specifika för en, icke-vaccinmikrobe med levande vacciner. Eftersom palivizumab inte innehåller någon annan antikropp utom RSV-antikropp kommer den inte att störa svaret på ett levande virusvaccin.

Aktiv immunitet

Aktiv immunitet är stimulering av immunsystemet för att producera antigen-specifik humoral (antikropp) och cellulär immunitet. Till skillnad från passiv immunitet, som är tillfällig, varar aktiv immunitet vanligtvis under många år, ofta under hela livet.

Ett sätt att få aktiv immunitet är att överleva infektion med den sjukdom som orsakar organismen. Även om det finns undantag (som malaria), i allmänhet, när personer som har återhämtat sig från smittsamma sjukdomar, kommer de att ha livslång immunitet mot den sjukdomen. Persistens av skydd under många år efter infektionen kallas immunologiskt minne. Efter exponering av immunsystemet för ett antigen, fortsätter vissa celler (minne B-celler) att cirkulera i blodet (och bor också i benmärgen) under många år. Efter återexponering för antigenet börjar dessa minneceller att replikera och producera antikroppar mycket snabbt för att återupprätta skyddet.

Ett annat sätt att producera aktiv immunitet är genom vaccination. Vacciner interagerar med immunsystemet och producerar ofta ett immunsvar liknande det som produceras av den naturliga infektionen, men de utsätter inte mottagaren för sjukdomen och dess potentiella komplikationer. Många vacciner producerar också immunologiskt minne liknande det som förvärvats genom att ha den naturliga sjukdomen.

Många faktorer kan påverka immunresponsen mot vaccination. Dessa inkluderar närvaron av maternell antikropp, natur och dos av antigen, administreringsväg och närvaro av ett adjuvans (t.ex. aluminiuminnehållande material tillsatt för att förbättra immunogeniciteten hos vaccinet). Värdfaktorer som ålder, näringsfaktorer, genetik och samexisterande sjukdom kan också påverka responsen.

Förstasidan

Klassificering av vacciner

Klassificering av vacciner

• Live dämpad

  • viral
  • bakteriell
• inaktiv

Inaktiverade vacciner

• Hela

  • virus
  • bakterie

• Fraktionerad

  • proteinbaserade

    - toxoid

    - underenhet

  • polysackarid-baserade

    - ren

    - konjugat

Levande dämpade vacciner

• Dämpad (försvagad) form av det "vilda" viruset eller bakterien
• Måste replikera för att producera ett immunsvar
• Immunsvar nästan identiskt med naturlig infektion
• Vanligtvis producerar immunitet med en dos *
• Allvarliga reaktioner möjliga
• Interferens från cirkulerande antikropp
• Skör - måste förvaras och hanteras försiktigt
• Viral: mässling, kusma, rubella, vaccinia, varicella, zoster, gul feber, rotavirus, intranasal influensa, oral polio **
• Bakteriell: BCG **, oral tyfus

* utom de som administreras oralt

** inte tillgängligt i USA

Det finns två grundläggande typer av vacciner: levande försvagat och inaktiverat. Egenskaperna hos levande och inaktiverade vacciner är olika, och dessa egenskaper bestämmer hur vaccinet används.

Levande försvagade vacciner produceras genom att modifiera ett sjukdomsproducerande ("vildt") virus eller en bakterie i ett laboratorium. Den resulterande vaccinorganismen behåller förmågan att replikera (växa) och producera immunitet, men orsakar vanligtvis inte sjukdom. Majoriteten av levande försvagade vacciner som finns i USA innehåller levande virus. Två levande försvagade bakterievacciner finns emellertid tillgängliga i USA (Ty21a och BCG). BCG används inte som ett vaccin utan som en behandling för urinblåscancer.

Inaktiverade vacciner kan bestå av antingen hela virus eller bakterier eller fraktioner av antingen. Fraktionella vacciner är antingen proteinbaserade eller polysackaridbaserade. Proteinbaserade vacciner inkluderar toxoider (inaktiverat bakterietoxin) och underenheter eller subvirionsprodukter. De flesta polysackaridbaserade vacciner består av ren cellväggspolysackarid från bakterier. Konjugatpolysackaridvacciner innehåller polysackarid som är kemiskt kopplat till ett protein. Denna koppling gör polysackariden till ett mer potent vaccin.

Levande dämpade vacciner

Levande vacciner härrör från "vilda, " eller sjukdomsframkallande, virus eller bakterier. Dessa vilda virus eller bakterier dämpas eller försvagas i ett laboratorium, vanligtvis genom upprepad odling. Exempelvis isolerades mässlingsviruset som använts som vaccin idag från ett barn med mäselsjukdom 1954. Nästan tio år med seriell passage med vävnadskulturmedia krävdes för att förvandla det vilda viruset till dämpat vaccinvirus.

För att få ett immunsvar måste levande försvagade vacciner replikeras (växa) hos den vaccinerade personen. En relativt liten dos virus eller bakterier administreras, som replikeras i kroppen och skapar tillräckligt med organismen för att stimulera ett immunsvar. Allt som antingen skadar den levande organismen i injektionsflaskan (t.ex. värme, ljus) eller stör störning av organismen i kroppen (cirkulerande antikropp) kan orsaka att vaccinet är ineffektivt.

Även om levande försvagade vacciner replikeras orsakar de vanligtvis inte sjukdom som kan uppstå med den "vilda" formen av organismen. När ett levande försvagat vaccin orsakar”sjukdom” är det vanligtvis mycket mildare än den naturliga sjukdomen och kallas en biverkning.

Immunsvaret på ett levande försvagat vaccin är praktiskt taget identiskt med det som produceras av en naturlig infektion. Immunsystemet skiljer inte mellan en infektion med ett försvagat vaccinvirus och en infektion med ett vildvirus. Levande försvagade vacciner ger immunitet hos de flesta mottagare med en dos, utom de som administreras oralt. Men en liten procentandel av mottagarna svarar inte på den första dosen av ett injicerat levande vaccin (som MMR eller varicella) och en andra dos rekommenderas för att ge en mycket hög immunitet i befolkningen.

Allmän regel:

Ju mer lika ett vaccin är den sjukdom som orsakar organismen, desto bättre är immunsvaret mot vaccinet.

Levande försvagade vacciner kan orsaka allvarliga eller dödliga reaktioner till följd av okontrollerad replikering (tillväxt) av vaccinviruset. Detta inträffar endast hos personer med immunbrist (t.ex. från leukemi, behandling med vissa läkemedel eller humant immunbristvirus [HIV] -infektion).

Ett levande försvagat vaccinvirus kan teoretiskt återgå till sin ursprungliga patogena (sjukdomsframkallande) form. Detta är känt att hända endast med levande (oralt) poliovaccin.

Aktiv immunitet från ett levande försvagat vaccin kanske inte utvecklas på grund av störning från cirkulerande antikropp mot vaccinviruset. Antikropp från vilken källa som helst (t.ex. transplacental, transfusion) kan störa replikationen av vaccinorganismen och leda till dåligt svar eller inget svar på vaccinet (även känt som vaccinsvikt). Levande försvagade vacciner är ömtåliga och kan skadas eller förstöras av värme och ljus. De måste hanteras och förvaras noggrant.

För närvarande tillgängliga levande försvagade virusvacciner är mässling, kusma, röda hundar, vaccinia, varicella, zoster (som innehåller samma virus som varicellavaccin men i mycket högre mängd), gul feber, rotavirus och influensa (intranasal). Oralt poliovaccin är ett levande viralt vaccin men är inte längre tillgängligt i USA. Levande försvagade bakterievacciner är bacille Calmette-Guérin (BCG - för närvarande inte tillgängligt i USA) och oralt tyfoidvaccin.

Inaktiverade vacciner

Inaktiverade vacciner

• Kan inte replikera
• Mindre påverkas av cirkulerande antikropp än levande vacciner
• Kräv alltid flera doser
• Immunsvar främst humoristiskt
• Antikroppstiter minskar med tiden
• Kan kräva periodiska kompletterande boosterdoser

• Vacciner med helcell

  • viral: polio, hepatit A, rabies, influensa *
  • bakteriell: kikhoste *, tyfus *, kolera *, pest *
• Fraktionella vacciner
• Underenheter: hepatit B, influensa, acellular pertussis, humant papillomavirus, miltbrand
• Toxoider: difteri, stelkramp

* inte tillgängligt i USA

Inaktiverade vacciner produceras genom odling av bakterien eller viruset i odlingsmedier, därefter inaktiveras den med värme och / eller kemikalier (vanligtvis formalin). När det gäller fraktionella vacciner behandlas organismen vidare för att endast rena de komponenter som ska inkluderas i vaccinet (t.ex. polysackaridkapseln i pneumokock).

Inaktiverade vacciner lever inte och kan inte replikeras. Hela dosen antigen administreras i injektionen. Dessa vacciner kan inte orsaka sjukdom från infektion, inte ens hos en immunbristlig person. Inaktiverade antigen påverkas mindre av cirkulerande antikropp än levande medel, så de kan ges när antikropp finns i blodet (t.ex. i spädbarn eller efter mottagande av antikroppshaltiga blodprodukter).

Inaktiverade vacciner kräver alltid flera doser. I allmänhet ger den första dosen inte skyddande immunitet, utan "förbrukar" immunsystemet. Ett skyddande immunsvar utvecklas efter den andra eller tredje dosen. Till skillnad från levande vacciner, där immunsvaret nära liknar naturlig infektion, är immunsvaret på ett inaktiverat vaccin mestadels humoral. Lite eller ingen cellulär immunitet resulterar. Antikroppstitrar mot inaktiverade antigen minskar med tiden. Som ett resultat kan vissa inaktiverade vacciner kräva periodiska kompletterande doser för att öka eller "öka" antikroppstitrar.

För närvarande tillgängliga inaktiverade helcellceller är begränsade till inaktiverade hela virusvacciner (polio, hepatit A och rabies). Inaktiverat vaccin mot hela influensavirus och hela inaktiverade bakterievacciner (kikhinnor, tyfus, kolera och pest) finns inte längre i USA. Fraktionella vacciner inkluderar underenheter (hepatit B, influensa, acellular pertussis, humant papillomavirus, miltbrand) och toxoider (difteri, stelkramp). Ett underenhetsvaccin mot Lyme-sjukdomen är inte längre tillgängligt i USA.

Polysackaridvacciner

Polysackaridvacciner

Ren polysackarid

• pneumokock
• meningokock
• Salmonella Typhi (Vi)

Konjugatpolysackarid

• Haemophilus influenzae typ b (Hib)
• pneumokock
• meningokock

Rena polysackaridvacciner

• Inte konsekvent immunogent hos barn yngre än 2 år
• Inget boosterrespons
• Antikropp med mindre funktionell aktivitet
• Immunogenicitet förbättrades genom konjugering

Rekombinanta vacciner

• Genteknik
• Viral: hepatit B, humant papillomavirus, influensa (ett märke), levande försvagad influensa
• Bakteriell: Salmonella Typhi (Ty21a)

Polysackaridvacciner är en unik typ av inaktiverat underenhetsvaccin som består av långa kedjor av sockermolekyler som utgör ytkapseln för vissa bakterier. Rena polysackaridvacciner finns tillgängliga för tre sjukdomar: pneumokocksjukdom, meningokocksjukdom och Salmonella Typhi. Ett rent polysackaridvaccin för Haemophilus influenzae typ b (Hib) är inte längre tillgängligt i USA.

Immunresponsen mot ett rent polysackaridvaccin är typiskt oberoende av T-celler, vilket betyder att dessa vacciner kan stimulera B-celler utan hjälp av T-hjälpceller. T-celloberoende antigener, inklusive polysackaridvacciner, är inte konsekvent immunogena hos barn yngre än 2 år. Små barn svarar inte konsekvent på polysackaridantigener, antagligen på grund av immunförsvarets omogenhet.

Upprepade doser av de flesta inaktiverade proteinvaccin får antikroppstitern att gå gradvis högre, eller "boost". Detta inträffar inte med polysackaridantigener; upprepade doser av polysackaridvaccin orsakar vanligtvis inte ett boosterrespons. Antikropp inducerad med polysackaridvacciner har mindre funktionell aktivitet än den som induceras av proteinantigener. Detta beror på att den dominerande antikroppen som produceras som svar på de flesta polysackaridvacciner är IgM och lite IgG produceras.

I slutet av 1980-talet upptäcktes att ovan angivna problem kunde övervinnas genom en process som kallas konjugering, där polysackariden kemiskt kombineras med en proteinmolekyl. Konjugering förändrar immunsvaret från T-cell oberoende till T-cellberoende, vilket leder till ökad immunogenicitet hos spädbarn och antikroppsstärkningsrespons på flera vaccindoser.

Det första konjugerade polysackaridvaccinet var för Hib. Ett konjugatvaccin mot pneumokocksjukdom licensierades 2000. Ett meningokockkonjugatvaccin licensierades 2005.

Rekombinanta vacciner

Vaccinantigener kan också produceras med genteknik. Dessa produkter kallas ibland rekombinanta vacciner. Fem genetiskt manipulerade vacciner finns för närvarande tillgängliga i USA. Vacciner mot hepatit B, humant papillomvirus (HPV) och influensa (ett märke) produceras genom insättning av ett segment av respektive viral gen i genen i en jästcell eller virus. Den modifierade jästcellen eller viruset producerar rent hepatit B-ytantigen, HPV-kapsidprotein eller influensahemagglutinin när det växer. Levande tyfoidvaccin (Ty21a) är Salmonella Typhi-bakterier som har modifierats genetiskt för att inte orsaka sjukdom. Levande försvagat influensavaccin har konstruerats för att replikera effektivt i slemhinnan i näshinnan men inte i lungorna.

Valda referenser

1. Siegrist CA. Vaccinimmunologi. I Plotkin SA, Orenstein WA, Offit PA. Vacciner, 5: e upplagan. Kina: Saunders, 2008: 17-36.
2. Plotkin S. Vacciner, vaccination och vaccinologi. J Infect Dis 2003; 187: 1347-59.
3. Plotkin S. Korrelerar med vaccininducerad immunitet. Clin Infect Dis 2008; 47: 401-9.