Főoldal > Vakcinológia alapelvei

A védőoltások és az immunizáció szerepe az egészség védelmében és megőrzésében

A védőoltások speciális szerepet töltenek be a lakosság egészségének megőrzésében. Az Egészségügyi Világszervezet, a WHO hivatalos véleménye szerint a védőoltások alkalmazása és a tiszta ivóvíz biztosítása gyakorolta a legnagyobb hatást Földünk lakosságának egészségére. A Világbank ehhez hozzátette, hogy a védőoltások jótékony hatásuk mellett a lehető legköltséghatékonyabb egészségügyi beavatkozások.

Az elmúlt évszázadban a védőoltások rutinszerű alkalmazásával jelentősen csökkent egyes betegségek gyakorisága és ennek egyenes következményeként az ezekkel összefüggő halálozás, elsősorban a csecsemők és a gyermekek körében.

A vitathatatlan eredmények ellenére a védőoltásokat és azok egyes összetevőit (például a timerozál nevű higanyvegyületet, melyet korábban tartósítószerként kevertek a hatóanyaghoz) egyes országokban erőteljesen támadni kezdték, mivel erősen gyanúsíthatók az idegrendszer fejlődését érintő és egyéb betegségek lehetséges okaiként. A védőoltásokkal hozták kapcsolatba az autizmust, a figyelemhiányos hiperaktivitás-szindrómát, a cukorbetegséget és számos allergiás valamint autoimmun betegséget. Annak ellenére, hogy milliók köszönhetik életüket a védőoltásoknak és minden évben milliókat védenek meg esetenként súlyos, vagy esetenként akár halálos betegségektől, a lakosság egyre növekvő hányada tiltakozik a védőoltások vélt vagy valós kockázatai és enyhe vagy súlyos szövődményei ellen, és egyre növekszik a védőoltásokat ellenzők, sőt elutasítók tábora.

• Az immunizáció előnyei
• A védőoltások rövid története
• A védőoltások hatásmechanizmusa – a védőoltásra adott immuválasz
• Az elsődleges immunválasz
• A másodlagos immunválasz
• A nyálkahártya-immunitás
• Az immunválasz mérése
• Közösségi immunitás („nyájimmunitás”, herd immunity)
• A védőoltások hatásmechanizmusának immunológiai alapjai

Az immunizáció előnyei

A védőoltások immunitást váltanak ki, azaz az oltottakban védelmet jelentenek egyes – fertőző – betegségekkel szemben. Széles körben és rutinszerűen alkalmazzák őket világszerte abból a megfontolásból, hogy egyszerűbb megelőzni a betegséget, mint a már megbetegedett embereket meggyógyítani. Védőoltásokkal tömegesen meg lehet előzni a betegséget, a szenvedést, a betegség szövődményeit és a betegség okozta halálozást. Becslések szerint a védőoltásokkal évente legkevesebb 2 millió ember idő előtti halálát előzzük meg, a fertőző betegségek járványos terjedésének meggátlása pedig számokkal nehezen leírható mértékben csökkenti az egészségügyi ellátás anyagi terheit s az így megspórolt pénz más fontos területeken használható föl.
A védőoltások bizonyítottan alkalmasak a betegségek terjedésének megakadályozására, sőt eradikációjára. Az Egészségügyi Világszervezet, a WHO 1967-1977 közötti immunizációs kampánya végére a feketehimlő eltűnt Földünkről. A program kezdete előtt a himlő a Föld lakosságának mintegy 60 százalékát fenyegette, a betegek közül minden negyedik meghalt. Napjainkra a járványos gyermekbénulás teljes eradikációja is elérhető közelségbe került, 1988 óta a betegség előfordulási gyakorisága 99 százalékkal csökkent, ami azt jelenti, hogy legalább 5 millióan menekültek meg a biztos bénulástól. 1999 és 2003 között a kanyaró okozta halálozás közel 40 százalékkal csökkent és egyes területeken már célul tűzhették kia a kanyaró teljes eltűnését. Az anyai és az újszülöttkori tetanusz gyakorlatilag eltűnt 57 olyan országban, melyek korábban nagy kockázatúnak számítottak.
Az új védőoltások is jelentős sikereket eredményeztek. Ilyen például a Hepatitis B-vírus okozta májgyulladás elleni védőoltás, mely egyben a májrák ellen is jelentős védelmet nyújt. Az új védőoltások bevezetése a közeljövőben egyre több súlyos fertőző betegség megelőzésére biztosít lehetőséget.

A védőoltások rövid története

Közép-Ázsiából származnak az első emlékek a tudatos immunizációról, ahol a X-XI. században próbálkoztak a feketehimlő megelőzésére úgy, hogy a betegektől származó, vírust tartalmazó hólyagnedvet orrukon keresztül belélegezték, vagy a bőrükön ejtett kis sebbe dörzsölték („varioláció”). A gyakorlat terjedni kezdett, Ázsiában és Afrikában a belégzés módszere, míg Európában a bőrsebzés módszere hódított. A variolációt Angliában először 1721-ben alkalmazták. 1798-ban Edward Jenner az enyhe betegséget okozó tehénhimlőt tanulmányozva jutott arra a következtetésre, hogy a tehénhimlő vírusa által kiváltott immunitással megelőzhető a feketehimlő, s ennek nyomán indulhatott meg a feketehimlő elleni valóban hatékony küzdelem. Jenner munkásságától számíthatjuk az immunizáció illetve a védőoltások tudományos alapokon történő alkalmazásának kezdetét.
Louis Pasteur 1885-ben alkalmazta a veszettség elleni védőoltást, a diftéria (torokgyík) és a tetanusz elleni toxoidot az 1900-as évek kezdetén vezették be. 1927-ben alkalmazták először a Calmette-Guérin vakcinát a tuberkulózis ellen. Salk járványos gyermekbémulás elleni vakcináját 1955-től, a kanyaró és a mumpsz elleni védőoltást az 1960-as évektől alkalmazták.

A védőoltások hatásmechanizmusa – a védőoltásra adott immuválasz

A fertőző mikroorganizmusok számos összetevője és bizonyos termékeik (például az exotoxinok) képesek az immunválasz kiváltására, közülük csak néhány képes olyan protektív immunválaszt előidézni, mely képes kivédeni a fertőzést és/vagy a betegséget vagy (mint a rotavírus esetében) mérsékelni tudják a betegséget, azaz súlyos betegség ellen védelmet adnak, de a fertőzés és a betegség enyhe formájának megelőzésére nem alkalmasak.
Az immunrendszer meglehetősen összetett, és sok tényezője – ide értve az antigének fölépítése és prezentációja csakúgy, mint a védekező gazdaszervezet immunológiai jellemzői – kritikus a kívánt immunválasz kiváltása szempontjából.

*Az elsődleges immunválasz

A vakcina-antigénre adott elsődleges (primer) immunválasz egy néhány napon át tartó, látszólag rejtett időszakkal indul, és az immunválasz észlelhető módon csak ezután érvényesül. Az immunválasz igen gyorsan aktiválódik, ennek ellenére legalább 7-10 napnak el kell telnie, míg az aktivált B-limfociták elegendő antitestet termelnek ahhoz, hogy a keringő vérből ezek az antitestek kimutathatók legyenek. Az elsődleges IgM antitestek az immunválasz kezdetén meglehetősen gyorsan megjelennek, de csak kis affinitással kötődnek az antigénhez. Az első hét után nagy affinitású IgG antitestek jelennek meg majd termelődnek egyre nagyobb mértékben. Ez az IgM-IgG váltás a CD4+ T helper limfociták – az immunválasz közmunkásai - közreműködését igényli. A T-sejtek előalakjai a csecsemőmirigyben (thymus) érnek és differenciálódnak, ezért T-sejteket stimuláló antigéneket T- vagy thymus-dependens antigéneknek nevezzük. A keringő antigén-specifikus T-limfociták azok a sejtek, melyek végrehajtják az úgynevezett sejt-mediálta (sejtes) immunválaszt. Az antigén-specifikus T-limfociták száma az antigén-stimulációt követően azonnal növekedni kezd, a perifériás vérben mégis csak néhány nap elteltével azonosíthatók.

Az immunválasz aktivációja típusos esetben a major hisztokompatibilitási komplex (MHC), emberben a HLA specifikus molekuláinak párhuzamos antigén-felismerő működését igényli („co-recognition”). Ezek az antigénfelismrésben szereplő HLA-receptorok a limfociták és a makrofágok felszínén hejezkednek el. Bizonyos egyének nem képesek egy vagy több antigénre válaszolni, még akkor sem, ha ezekkel az antigénekkel ismételten találkoznak. Ezt a jelenséget primer oltási elégtelenségnek („primary vaccine failure”) nevezzük, és az az oka, hogy az érintett személyek nem rendelkeznek olyan egyéni HLA-génekkel, melyek az immunválasz során az antigén fölismeréséért, feldolgozásáért és megfelelő prezentációjáért felelősek.

A másodlagos immunválasz

Ha egy antigén másodszor is találkozik a szervezet immunrendszerével, erősebb és gyorsabb celluláris és humorális választ vált ki. Ez a másodlagos immunválasz már napokkal a második (rásegítő vagy megerősítő) antigénhatás után kimutatható. A másodlagos immunválasz az elsődleges immunválasz során kialakuló memórától függ, fő jellemzője az IgG antitesteket termelő B-limfociták és/vagy az effektor T-sejtek erőteljes proliferációja jellemzi.
A tisztán poliszacharid antigének – mint például az első generációs pneumococcus vakcina – által kiváltott immunválasz nem függ a T-sejtektől és nem erősíthető ismételt oltással. A poliszacharid molekula hozzáillő fehérjemolekulával történő összekapcsolása olyan szénhidrátantigént eredményez, mely már képes a T-sejt dependens immunválasz kiváltására, az immunológiai memória kialakítására, és alkalmas az ismételt oltáskor a másodlagos immunválasz aktiválására is. Igaz ugyan, hogy az oltóanyag indukálta antitest-titer idővel jelentősen csökken, az ismételt oltás vagy az oltás után bekövetkező fertőzés általában rapid anamnesztikus protektív másodlagos választ generál, elsősorban IgG antitestekkel, és kevés vagy alig mérhető IgM-antitestekkel. Ennek alapján a mérhető antitestek hiánya egy immunizált egyénben nem feltétlenül jelent másodlagos oltási elégtelenséget. Hasonlóképpen, immunizációt követően a kimutatható antitestek jelenléte nem biztosít egyértelműen klinikai védettséget. A védettséghez a keringő vérben az ellenanyag koncentrációjának meg kell haladnia egy bizonyos küszöbértéket, ami védő hatást biztosít. A tetanusz antitoxin esetében ez a határérték például 0,01 IU/ml.

A nyálkahártya-immunitás

Egyes kórokozók – mint például a kolerát okozó Vibrio cholerae – kizárólag a nyálkahártyákon képesek élni és szaporodni. Más kórokozók – mint például az influenzavírus – először a nyálkahártyákon szembesülnek és ütköznek a gazdaszervezettel, mielőtt az egész szervezetet megtámadják (e.g., influenza virus). Egy különleges immunglobulin, a szekretoros IgA termelődik a nyálkahártyák felszínén. Ez az immunglobulin kiválóan adaptálódott a nyálkahártyákon betöltött feladatához, vagyis ellenáll a lebontásnak és más immunglobulinoknál jobban teljesíti helyi feladatait. Egyes vakcinákat speciálisan arra terveztek, hogy szekretoros IgA termelést indukáljanak, és ezáltal gátolják olyan fertőzések kialakulását, melyek patogenézisének nélkülözhetetlen első lépései a nyálkahértyákon történnek.
Komplexitása miatt a nyálkahártyák immunológiája az immunológia önálló tudomány-területévé vált.

Az immunválasz mérése

A védőoltásra adott immunválaszt gyakran a szérum specifikus antitest-koncentrációjával mérik, illetve jellemzik. Igaz ugyan, hogy a szerokonverzió (azaz az antitest negatív státusz antitest pozitívvá válása) az immunválasz megbízható indikátorául szolgál, mégsem feltétlenül korrelál a védelemmel, hacsak a szérumantitest in vivo döntő fontosságúnak nem számít, és az antitest-koncentráció el nem éri a valódi védelemhez szükséges mértéket (mint például a kanyaró esetében). Bizonyos körülmények között a keringő szérumantitestek jól korrelálnak a klinikai védelemmel, anélkül, hogy direk módon biztosítanák azt (mint például a vibriocid szérumantitestek a kolera esetében).

Közösségi immunitás („nyájimmunitás”, herd immunity)

A sikeres oltás az oltott egyéneket megvédi a fertőzéstől, emiatt a populációban csökken az érzékeny (fertőzhető) egyének aránya, aminek az a következménye, hogy csökken a fertőzés átadásának lehetősége másokra. Ha elegendő a vele szemben immunis (védett) egyének száma, a fertőző organizmus többé nem cirkulálhat szabadon a fönnmaradó fogékony egyének között. A nem oltott (nem immunis) személyeknek ezt az indirekt védelmét nevezik közösségi- vagy nyájimmunitás effektusnak. Az oltási programoknak ez a közösségi hatása olyan széleskörű társadalmi hasznot jelent, ami meghaladja az egyéni költségeket.
Egy oltóanyag hatása a közösségi immunitásra a közösséget alkotó egyének kölcsönhatásaitól és az adott kórokozó biológiai jellemzőitől függ. A kanyaró vírusa és a varicella-zoster vírus például nagy transzmissziós rátával rendelkezik és a közösség nagyobb arányú védettsége szükséges a közösségi immunitás kialakításához, mint a kisebb transzmissziós rátával rendelkező organizmusok, például a Streptococcus pneumoniae esetében. Ahol védőoltások segítségével a poliomyelitisszel és a kanyaróval szemben közösségi immunitást alakítottak ki, a fertőzés átadása gyakorlatilag megszűnt. Ezzel szemben a közösségi immunitás csökken az olyan területeken, ahol az immunizációs programot megszakították (mint például a diftéria elleni oltásokat a korábbi Szovjetunióban) vagy ott, ahol az egyének jelentős számban utasítják vissza a védőoltást annak mellékhatásaitól félve (amint az történt a szamárköhögés elleni védőoltás esetében az Egyesült Királyságban és Japánban). Bármi is volt az oka, a közösségi immunitás csökkenése a kórokozók újbóli megjelenéséhez vezetett nagy járványokkal és súlyos következményekkel.

A védőoltások hatásmechanizmusának immunológiai alapjai

A védőoltások a szervezetet általában olyan veszélytelen antigénekkel „támadják meg”, melyek immunválaszt kiváltó molekularészei a kórokozó baktériumok vagy vírusok fontos alkotórészei. A lényeg, hogy ezeket a behatoló antigéneket a szervezet ugyanúgy idegen betolakodóként határozza meg, mint magukat a vírusokat vagy baktériumokat és ellenük teljes értékű immunválaszt generáljon. (A szóbanforgó „idegen” antigének esetenként a baktérium vagy vírus fontos elemei lehetnek, segíthetik például a kórokozók sejtekhez kötődését, miáltal fontos szerepet játszhatnak a betegség okozásában.) A védőoltások más esetekben egy immunológiailag kevésbé jelentős méreganyagot, toxint tartalmazhatnak, és vihetnek be az oltott szervezetbe. A toxinok a baktériumok által termelt veszélyes méreganyagok, és az ezeket tartalmazó védőoltás szerepe éppen az ellenük való védelem kialakítása.
A védőoltások (vakcinák) élő mikroorganizmusokat vagy azok immunválaszt kiváltó egyes alkotórészeit (fehérje-, szénhidrát, nukleinasv-komponensek) tartalmazó készítmények. A védőoltás eredményességéhez az oltott szervezet immunrendszerének ép, egészséges működése szükséges, melynek a sikeres oltás szempontjából legfontosabb összetevői az antigének feldolgozása és prezentálása, az immunválaszra képes T- és B-limfociták, a nyirokcsomók csíracentrumának (germinális centrum) reakciója, a plazmasejtek differenciálódása, az immunglobulin-izotípus váltás, a szomatikus hipermutáció, és az immunmemória. Immunmemória akár egyszeri oltást követően is kialakulhat, de újraoltással vagy újraoltásokkal erőteljesebb immunmemória alakítható ki.
Az oltóanyag specifikus antigénként szereplő molekuláit (ezek a vakcina-antigének) a follikuláris dendritikus sejtek dolgozzák fel és prezentálják a naiv B-limfocitáknak, melyek az újonnan észlelt antigének hatására plazmoblasztokká majd plazmasejtekké alakulnak. A nyirokcsomók csíracentrumaiból a keringésbe majd a csontvelőbe kerülő plazmoblasztok alakulnak át plazmasejtekké, és ezek a plazmasejtek fogják a nagy affinitású specifikus ellenanyagokat termelni. A plazmasejtek a csontvelőben tartósan túlélnek, ehhez szükségük van a csontvelőben elsősorban a kötőszöveti sejtek által közvetített jelekre. A hosszú életű plazmasejtek a csontvelőben hónapokon át képesek antitestek termelésére újabb antigénstimulus és sejtproliferáció nélkül is. Jelentőségükre utal, hogy az immunszérumban található specifikus antitestek több mint 80 százaléka ezekből a csontvelői plazmasejtekből származik.