Прорывная инфекция - Breakthrough infection

Прорыв инфекция является случаем болезни , в которой вакцинированные люди становятся больными от той же болезни , что вакцина предназначаются для предотвращения. Проще говоря, они возникают, когда вакцины не могут обеспечить иммунитет против патогена, для которого они предназначены. Прорывные инфекции были выявлены у лиц, иммунизированных против различных заболеваний, включая паротит , ветряную оспу и грипп . Характер прорывных инфекций зависит от самого вируса. Часто инфекция у вакцинированного человека приводит к более легким симптомам и более короткой продолжительности, чем если бы инфекция была передана естественным путем.

Причины прорывных инфекций включают неправильное введение или хранение вакцин, мутации вирусов и блокирующие антитела . По этим причинам вакцины редко бывают эффективными на 100%. По оценкам, вакцина против обычного гриппа обеспечивает иммунитет к гриппу у 58% реципиентов. Вакцина против кори не обеспечивает иммунитет к 2% детей, получающих вакцину. Однако, если коллективный иммунитет существует, он обычно предотвращает заражение неэффективно вакцинированными людьми. Соответственно, коллективный иммунитет снижает количество прорывных инфекций в популяции.

По болезни

Ветряная оспа

Вакцина против ветряной оспы составляет 85% эффективной в предотвращении ветряной оспы (ветрянки) инфекции. Однако у 75% лиц, у которых диагностирована прорывная ветряная оспа, проявляются более легкие симптомы, чем у не вакцинированных лиц. У этих людей с легкой формой ветряной оспы низкая температура, менее 50 поражений на коже и пятнисто-папулезная сыпь . Напротив, у непривитых людей обычно бывает 102 лихорадки, 200-500 кожных поражений, а пятна (поражения, которые не увеличиваются) развиваются в папулы и везикулярные поражения. Кроме того, инфекция у непривитых людей, как правило, длится дольше, чем у инфицированных.

Большинство случаев прорывной ветряной оспы объясняется тем, что человек не принимает вакцину против ветряной оспы. Поэтому для предотвращения прорывных инфекций предлагается, чтобы дети получали вторую дозу вакцины против ветряной оспы менее чем через год после получения первой дозы.

Свинка

Вакцина против эпидемического паротита является составной частью вакцины против кори, паротита и краснухи (MMR). В частности, вакцина против эпидемического паротита на 88% эффективна в профилактике паротита. Лица, у которых развился эпидемический паротит, имеют меньше серьезных осложнений от инфекций по сравнению с людьми, не вакцинированными против паротита. Эти осложнения включают развитие асептического менингита и энцефалита .

Причина эпидемического паротита в настоящее время полностью не выяснена. Считается, что эволюция вируса ( антигенный дрейф ) объясняет большинство случаев прорыва. Другие теории предполагают, что Т-лимфоциты памяти играют роль в развитии прорывных инфекций.

Гепатит Б

Прорывные случаи гепатита B в первую очередь связаны с мутациями в вирусе гепатита B (HBV), которые делают поверхностные белки HBV нераспознаваемыми для антител, продуцируемых вакциной против HBV . Вирусы с такими мутациями называют «мутантами, ускользающими от вакцины». Прорывные инфекции также могут быть вызваны отсроченной вакцинацией, иммуносупрессией и вирусной нагрузкой матери. Человек может иметь прорывную инфекцию HBV, но протекать бессимптомно.

COVID-19

В апреле 2021 года ученые сообщили, что в когорте из 417 вакцинированных лиц две женщины имели прорывные инфекции на момент публикации и идентифицировали вирусные мутации своих вариантов . В том же месяце CDC сообщил, что в Соединенных Штатах было зарегистрировано 5814 прорывных инфекций COVID-19 и 74 случая смерти среди более чем 75 миллионов человек, полностью вакцинированных от вируса COVID-19 . В июле 2021 года ученые сообщили, что во время вспышки варианта SARS-CoV-2 Delta , связанной с массовыми скоплениями людей, 74% инфекций произошли у полностью вакцинированных людей, что может противоречить результатам, свидетельствующим о высокой эффективности существующих вакцин. против всех вариантов «Дельты».

Однако, по словам городского менеджера Провинстауна, к 28 июля общее количество случаев, связанных с кластером Провинстауна, возросло до 833, из которых только 7 были госпитализированы (5 в Массачусетсе и 2 в других штатах), а смертельных исходов не было. связанных со вспышкой, подчеркивая, что вакцины были очень эффективны в предотвращении госпитализации и смерти.

Характеристики

Биологические причины

Возраст

По мере того как человек стареет, его иммунная система претерпевает ряд изменений в процессе, называемом иммуносарением . Среди этих изменений следует отметить снижение продукции наивных Т-клеток и наивных В-клеток . Уменьшение количества наивных лимфоцитов (Т- и В-клеток) объясняется тем, что теломеры в гемопоэтических стволовых клетках (HSC) со временем дегенерируют и, следовательно, ограничивают пролиферацию HSC и продукцию лимфоидных клеток-предшественников . Это усугубляется тем фактом, что со временем HSC склонны способствовать выработке миелоидных клеток-предшественников по сравнению с лимфоидными клетками-предшественниками. Зрелые лимфоциты также не могут бесконечно размножаться. В совокупности уменьшение количества наивных лимфоцитов и ограничение пролиферативной способности зрелых лимфоцитов способствует тому, что ограниченное количество и разнообразие лимфоцитов реагируют на патогены, представленные в вакцине.

Действительно, вакцины, включая вакцину против гриппа, вакцину Tdap и пневмококковую вакцину, менее эффективны у взрослых старше 65 лет. Тем не менее, CDC рекомендует пожилым людям делать вакцину против гриппа, поскольку инфекция гриппа особенно опасна для этой группы населения, а вакцина обеспечивает как минимум умеренный уровень иммунитета к вирусу гриппа.

Вмешательство антител

Наличие материнских антител у младенцев ограничивает эффективность инактивированных , аттенуированных и субъединичных вакцин. Материнские антитела могут связываться с эпитопами белков, продуцируемых вирусом при вакцинации. Распознавание вирусных белков материнскими антителами нейтрализует вирус. Кроме того, материнские антитела побеждают рецепторы B-клеток на B-клетках младенца за связывание с антигеном. Таким образом, иммунная система младенца не сильно активирована, и ребенок вырабатывает меньше антител. Даже когда В-клетки действительно связываются с патогеном, иммунный ответ по-прежнему часто подавляется. Если рецепторы B-клеток связываются с антигеном, а рецепторы FC одновременно связываются с материнским антителом, рецепторы FC посылают сигнал рецепторам B-клеток, который ингибирует деление клеток. Поскольку иммунная система младенца не стимулируется и деление В-клеток подавляется, вырабатывается мало В-клеток памяти. Уровень B-клеток памяти недостаточен для обеспечения устойчивости младенца к патогену на протяжении всей жизни.

У большинства младенцев материнские антитела исчезают через 12-15 месяцев после рождения, поэтому вакцины, вводимые за пределами этого окна, не подвергаются влиянию материнских антител.

Долговечность В-клеток памяти

Когда человека вакцинируют против болезни, срабатывает иммунная система человека, и В-клетки памяти сохраняют специфический ответ антител. Эти клетки остаются в обращении до тех пор, пока инфекция патогена не будет устранена. Поскольку теломеры в генах дегенерируют после каждого последующего деления клеток, лимфоциты, включая В-клетки памяти, не способны бесконечно размножаться. Обычно клетки живут несколько десятилетий, но продолжительность жизни этих клеток варьируется в зависимости от типа вакцины, с помощью которой они были стимулированы, и дозировки вакцины. Причина различий в продолжительности жизни В-клеток памяти в настоящее время неизвестна. Однако было высказано предположение, что различия в продолжительности жизни В-клеток памяти обусловлены скоростью, с которой патоген заражает организм, и, соответственно, количеством и типом клеток, участвующих в иммунном ответе на патоген в вакцине.

Эволюция вируса

Когда человек вакцинируется, его иммунная система вырабатывает антитела, которые распознают определенные сегменты ( эпитопы ) вирусов или вирусные белки. Однако со временем в вирусах накапливаются генетические мутации, которые могут влиять на трехмерную структуру вирусных белков. Если эти мутации происходят в сайтах, распознаваемых антителами, мутации блокируют связывание антител, что подавляет иммунный ответ. Это явление называется антигенным дрейфом. Прорывные инфекции гепатита B и эпидемического паротита частично объясняются дрейфом антигенов.

Другие причины

Качество вакцины и применение

Вакцины могут не обеспечивать иммунитет, если вакцина при введении некачественная. Вакцина теряет эффективность, если она хранится при неправильной температуре или после истечения срока годности. Точно так же соответствующая дозировка вакцины важна для обеспечения иммунитета. Дозировка вакцины зависит от факторов, включая возраст и вес пациента. Отсутствие учета этих факторов может привести к тому, что пациенты получат неправильное количество вакцинации. Пациенты, которые получают более низкую дозу вакцины, чем рекомендованная, не имеют адекватного иммунного ответа на вакцину для обеспечения иммунитета.

Чтобы вакцина была эффективной, человек должен реагировать на патогены в вакцине через адаптивную ветвь иммунной системы, и этот ответ должен храниться в иммунологической памяти человека . Человек может нейтрализовать и устранить патоген посредством гуморального ответа без активации адаптивного иммунного ответа. Вакцины с более слабым или меньшим количеством штаммов патогена, как в случае вакцины низкого качества при введении, могут в первую очередь вызывать гуморальный ответ и, таким образом, не обеспечивать иммунитет в будущем.

использованная литература

внешние ссылки