Co je imunita stáda?

Imunita stáda popisuje okamžik, kdy je populace dostatečně imunní vůči nemoci, aby se zabránilo její cirkulaci. Vědci z University of Manchester poprvé vytvořili tento termín v roce 1923, aby popsali, jak by se celé stádo živočišných subjektů (v tom případě myši) mohlo stát imunní vůči nemoci, i když ne každý člen stáda byl imunizován..

Široce rozšířené očkování je nejspolehlivějším způsobem, jak dosáhnout imunity stáda. "Celý koncept imunity stáda vyplynul z otázky: Kolik lidí musíte očkovat v populaci, aby se vymýlila nemoc," řekl Paul Hunter, profesor na University of East Anglia ve Velké Británii a člen Výbor Světové zdravotnické organizace pro prevenci infekcí.

Avšak dosažení odolnosti proti stádu je často komplikovanější a to není vždy možné - zejména pokud jde o nový koronavírus způsobující COVID-19, pro který neexistuje vakcína. "Imunita vůči stádu zahrnuje celou řadu faktorů nad rámec samotného viru," řekl Gregory Poland, ředitel výzkumné skupiny pro vakcíny Mayo Clinic..

Příbuzný: Kdy bude vakcína COVID-19 připravena?

Jak se měří imunita stáda

Vypočítat, kolik lidí musí být vůči nemoci imunní, aby už dále neinfikovalo populaci, je relativně jednoduché. Nejprve vědci stanoví R0 patogenu (výrazný R-naught), což je proměnná, která odhaduje průměrný počet lidí, které nakazí jeden nakažlivý jedinec, na základě inherentních vlastností patogenu. Je důležité si uvědomit, že R0 není zasazen do kamene. Přesnější číslo, Rt, zachycuje počet očekávaných případů na jednotlivce v průběhu propuknutí choroby a změny podmínek v průběhu času v reakci na ohnisko. Ale za účelem výpočtu prahové hodnoty nezbytné pro imunitu stáda, epidemiologové začínají R0.

Vypuknutí epidemie Ebola v roce 2014 mělo R0 asi dva, což znamená, že jeden nakažlivý pacient s ebolou infikoval v průměru dvě další, uvedla NPR. U spalniček je toto číslo blíže k 15. Přestože je příliš brzy na to vědět, vědci mají podezření, že R0 viru, který způsobuje COVID-19, jsou podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí zhruba tři.

Příbuzný: 12 nejsmrtelnějších virů na Zemi

Nemoci se zdánlivě nízkými hodnotami R0 jsou stále schopné rychle se točit mimo kontrolu, pokud jsou dokonce mírně nad jednou. „Pokud předpokládáme, že R0 pro COVID-19 jsou tři, znamená to, že v každém případě skončíš se třemi sekundárními případy,“ řekl Hunter. "To je jeden, tři, devět, 27 atd."

Klíčem k dosažení imunity stáda je nasměrování R0 nemoci (nebo, jakmile budou k dispozici aktualizované informace, Rt) na jeden. Jakmile se jedinci stanou imunními vůči patogenu, buď očkováním nebo přirozenou imunitou získanou z uzdravení z nemoci, očekává se, že jeden případ infikuje méně a méně jedinců v této populaci. U spalniček (R0 = 15) se imunita stáda spustí, když je imunita 14 z 15 nebo přibližně 93% jednotlivců. Pro COVID-19 by stačily dva ze tří (asi 66%).

„U velmi infekčního patogenu potřebujete téměř 100% očkované populace,“ řekl Hunter. "U COVID-19, vzhledem k tomu, že jeho R0 je někde mezi dvěma a třemi, pokud bychom mohli imunizovat dvě třetiny populace, myslím, že bychom byli v pořádku."

Jak dosáhnout stádové imunity

Když vědci hovoří o imunitě stáda, je to téměř vždy v souvislosti s vakcínami. „Imunita proti stádu by byla do značné míry cílem očkovacího programu [COVID-19],“ řekl Danny Altmann, profesor imunologie na Imperial College London. "Proto je třeba kandidáty na vakcíny vyhodnotit a porovnat klidně a objektivně. Potřebujeme ty, které jsou imunogenní [vyvolávají imunitní odpověď], jsou ochranné, bezpečné a poskytují trvalou úroveň odpovědi."

Existuje však i další způsob, jak dosáhnout imunity stáda. Pokud dotyčný patogen způsobuje celoživotní imunitu u infikovaných osob a může se šířit víceméně nekontrolovaně, infekce se bude zvyšovat exponenciálně a pak se přirozeně zplošťuje, klesá a mizí, protože čím více lidí tuto chorobu chytí, zotaví se a stane se imunitou vůči reinfekci - to vše bez zavedení vakcíny.

Tato metoda je však mnohem méně spolehlivá ze dvou důvodů.

Zaprvé to funguje pouze v relativně uzavřené populaci, ve které noví, neexponovaní jedinci nepřicházejí neustále poskytovat krmivo pro hladové patogeny. I izolované komunity nejsou před tímto rizikem zcela bezpečné, protože „děti se nenarodily s imunitou“, řekl Hunter. "Mnoho nemocí, které bychom očekávali, že vymřou kvůli imunitě stáda, zůstane v okolí, protože do populace přichází jen dost novorozenců, aby se nemoc udržovala dál."

Příbuzný: 5 nebezpečných mýtů o vakcínách

Za druhé, imunita stáda získanou infekcí trvá, pouze pokud dostatečná část populace skutečně nakazí nemoc. Podle předběžných údajů od postižených evropských zemí a studie ze Španělska zveřejněné v červenci 2020 v časopise The Lancet to není ušlý závěr a téměř jistě tomu tak není. Čísla naznačují, že navzdory strašlivým ztrátám nový koronavirus infikoval pouze zlomek populace - daleko pod prahem imunity stáda. "Švédsko mělo mnoho infekcí, mnoho úmrtí a nedosáhlo stádové imunity. Ani Španělsko a Itálie nedosáhly stádové imunity a průzkumy ukazují, že míra imunity v těchto zemích je možná 15%," uvedlo Polsko..

A i když je lákavé předpokládat, že jakmile se jedinec zotaví z COVID-19, je imunní vůči budoucí infekci, studie stále častěji naznačují, že tomu tak nemusí být.

"Vidíme tyto" párty COVID ", když si lidé myslí, že půjdu, nakazím se a budu nad tím," dodal. " "Kromě hlouposti vystavení se potenciálně smrtelné nemoci je to ignorantský přístup, který předpokládá pravdu, která tam pravděpodobně není - jednou infikovaná, imunní."

Imunita stáda ne vždy funguje

Složky pro přirozenou imunitu stáda jsou dobře známy. "Chcete, aby nemoc, která je zaručena, že produkovala robustní imunitu s převážně asymptomatickým rozšířením, a měla nízkou R0," řekl Altmann. Ale i když je R0 relativně vysoký a většina pacientů je symptomatická, imunita stáda je stále možná pomocí účinné vakcíny a očkovacího programu, který masově imunizuje populaci. "Přemýšlejte o našich velkých úspěších v oblasti očkování proti veřejnému zdraví: K neštovicím a dětské obrně, a to výhradně díky masivním, trvalým očkovacím programům s jednoduchými, vysoce účinnými vakcínami," řekl..

Robustní imunita je nezbytná k zajištění toho, aby ti, kteří se stanou imunitou, zůstali tak dlouho, aby patogen vymřel. Asymptomatické šíření pomáhá, protože to znamená, že méně lidí bude pravděpodobně umírat, zatímco populace čeká na imunitu stáda, aby se zmocnila - a zvyšuje pravděpodobnost, že bude dost těch, kdo přežijí, aby ovlivnili imunitu stáda. Nízké R0 samozřejmě snižuje latku pro to, kolik jedinců musí být imunní, než uvidíme, jak se míra infekce zplošťuje a klesá.

Příbuzný: Jak bezpečné jsou vakcíny? Zde jsou čísla.

Některé nemoci, které jsou zdánlivě silnými kandidáty na imunitu stáda, to však nikdy nedosáhnou. Navzdory rozšířené infekci a očkování nebyl například populací kuřecích neštovic nikdy zcela vymýcen. Je to proto, že virus způsobující neštovice kuřete zůstává v nervových kořenech těch, kteří jsou infikováni, latentní, a to i poté, co se zotaví a získají imunitu vůči nemoci. Jak jednou infikovaní jedinci stárnou, oslabí se jejich imunitní systém a virus se může reaktivovat, což způsobí šindele, což může zase způsobit neštovice.

„Možná jste v malé ostrovní komunitě vyhubili plané neštovice, ale potom někdo babička dostane útok šindelů a během několika týdnů každé dítě na ostrově dostane neštovice,“ řekl Hunter. "Dosáhli jste stádové imunity, a [zdá se], že virus vymřel, ale ve skutečnosti čeká, až vyjde." Podobné jevy byly pozorovány u tuberkulózy podle WHO.

Imunita stáda vyvolaná vakcínou může také selhat, pokud vakcína způsobí v populaci pouze krátkodobou imunitu. Pertussis a příušnice se nedávno objevily dlouho poté, co se předpokládalo, že očkovací programy eradikovaly tato onemocnění, a studie naznačují, že zatímco nesoulad s očkovacími látkami hrál roli, ohniska byla částečně způsobena tím, že vakcíny postupem času ztrácely účinnost. "V uplynulých několika letech jsme měli ohnisky pertussis i příušnic a ty byly primárně výsledkem oslabení imunity v čase," uvedlo Polsko..

Je COVID-19 imunní vůči stádům?

S účinnou vakcínou je možné, že bychom mohli dosáhnout stádové imunity a ukončit pandemii COVID-19. Pravděpodobně by však byly nutné pravidelné posilovací injekce, protože dřívější údaje od zotavujících se pacientů naznačují, že nový koronavirus uděluje imunitu pouze na několik měsíců nebo let.

"Víme, že dva nebo tři roky po infekci se protilátky u pacientů se SARS, MERS a sezónními koronaviry stanou nedetekovatelnými, takže to není překvapení," uvedlo Polsko. "Myšlenka, že dostanu vakcínu a budu trvale imunní tak, jak se to stalo s spalničkami, zarděnkami, neštovicemi nebo obrnou, v tomto případě prostě není pravda," dodal..

Příbuzný: Zde je návod, jak se pandemie COVID-19 může v příštích dvou letech odehrát

- Přečtěte si více o tom, co je imunita stáda a jak by to bylo možné s COVID-19, od Univerzita Johna Hopkinse.

- Podívejte se na tuto krátkou animaci o tom, jak funguje imunita stáda, od Královská vysoká škola patologů.

- Přečtěte si více o tom, jak vakcíny podporují imunitu stáda Vaccines.gov.

Bez vakcíny je však COVID-19 mimořádně nepravděpodobný, že by vyvolal přirozenou imunitu stáda, protože míra infekce není ani tak blízko procentu potřebnému ke snížení R0 na jednu. „Španělská studie naznačuje, že i dnes má infekci méně než 10% Španělů,“ řekl Hunter. "Potřebovali byste 10 až 15krát tolik případů - a úmrtí - než se dostanete k imunitě stáda." Dosažení tohoto prahu by mohlo trvat měsíce nebo roky a do té doby by mnozí z těch, kteří onemocněli touto nemocí, mohli přesto ztratit imunitu - nastolení fáze reinfekce a dalšího cyklu nemoci a ztráty.

Střízlivá cesta k jídlu je taková, že by to vyžadovalo řády většího krveprolití, než jsme již viděli, aby se dokonce přiblížila možnost imunity stáda přirozeně se vyskytující u COVID-19, pokud je to vůbec možné. "Můžete vydržet strašnou pandemii na úrovni, která ničí společenskou infrastrukturu masivním počtem obětí a stále nedosáhnete stádové imunity," řekl Altmann..