Imunizace Jan Smíšek © ÚLM 3. LF UK Akademický rok 2008 – 2009
Úvod • Očkování = aplikace očkovací látky za účelem vzniku imunitní odpovědi (u očkovaného)
• Očkování (imunizace) = nejvýznamnější možnost prevence infekčních chorob
• Očkování bylo nejvýznamnějším objevem lékařství
Empirické období • Jedna osoba nemůže být 2x nakažena stejnou infekcí – Thucydides 430 př.n.l. Aténský mor
• Preventivní vystavení infekci aby se předešlo jejímu opakování – Čína 200 př.n.l. vdechování rozdrcených strupů z neštovičních puchýřů nosem
Období racionalizace • Edward Jenner: –Děvečky, které přišly do styku kravskými neštovicemi –obvykle neonemocní variolou
Edward Jenner
Virus vakcinie • Virus kravských neštovic • Název z latinského vacca = kráva • Odvozené termíny – Vakcína – Vakcinace
Kravské neštovice
Očkování kravskými neštovicemi
Očkování kravskými neštovicemi
Vysvědčení očkovací Jan Karásek, dítě p. Karla Karáska učitele mající věku 3. měs., zrozené v Týně n./ Vlt. pod čís. pop. 206 bylo ode mne podepsaného roku 1886 dne 30. června očkováno látkou z kravských neštovic, a převzalo náležitě šest pravých Kravských neštovic. Vlt. Týn dne 8. července 1886 Dr. Schmit očkovací lékař
.
.
.
Moderní období • Louis Pasteur – V roce 1885 očkování proti vzteklině – Použit laboratorně oslabený virus vztekliny (z usušené králičí míchy)
Moderní období • Albert Calmette & Camille Guérin – V roce 1921 vakcína proti TBC – Laboratorně opakovaně přeočkovávaný kmen Mycobacterium bovis postupně ztratil faktory virulence
Přehled 1796 – Jenner první očkování – variola (virem vakcinie) 1885 – Pasteur – atenuovaná očkovací látka – lyssa (vzteklina) 1890 – Behring – anatoxin – diftérie (záškrt) 1896 – Wright – inaktivovaná očkovací látka Typhus abdominalis (Salmonella typhi) 1921 – Calmette a Guérin – TBC 1937 – Theiler – virová vakcína z kuřecích embryí Žlutá zimnice 1954 – Salk – inaktivovaná virová vakcína z tkáňové kultury – Poliomyelitis 1957 – Sabin – atenuovaná perorálně podávaná virová vakcína – Poliomyelitis 1968 – Gotschlich – polysacharidová vakcína Neisseria meningitidis
Výsledky • Došlo k eradikaci některých infekcí • Jiných výrazně ubylo (dětské nemoci) – V ČR ročně zabrání očkování • 100 tisíc onemocnění • 500 úmrtí
Poliomyelitis v ČR 25
nemocnost
20
15
10
5
0
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
19 45 19 47 19 49 19 51 19 53 19 55 19 57 19 59 19 61 19 63 19 65 19 67 19 69 19 71 19 73 19 75 19 77 19 79 19 81 19 83 19 85 19 87 19 89 19 91 19 93 19 95 19 97 19 99 20 01 20 03
nemocnost
Záškrt v ČR
350
300
250
200
150
100
50
0
Současnost • Proočkovanost dětí (celosvětově): – 41 % dětí proti spalničkám – 46 % dětí proti TBC – 76 % dětí proti tetanu, záškrtu, černému kašli a dětské obrně – Z toho 90 % 1. svět (Evropa, USA, Austrálie)
–Denně umírá 8000 dětí, protože nebyly očkovány
Současnost • Od 90. let období racionální imunizace – Díky metodám diagnostiky a manipulace s NK – Snaha o tvorbu očkovacích látek:
• • • •
Nejúčinnějších Nejmíň zatěžujících Nejsnáze připravitelných Nejdéle působících
Specifická imunita • Je podmíněna stykem s etiologickým agens – Protilátková – Celulární – T lymfocyty
• Je získána přirozeným či umělým způsobem • Dělí se na – Pasivní imunitu – přítomnost protilátek – Aktivní imunitu – přítomnost paměťových buněk
Aktivace imunitní odpovědi • Přítomnost infekce Fagocytóza
APC
Aktivace imunitní odpovědi • Prezentace antigenu aktivace T lymfocytů
C L T
TLC
TLC
APC TLC
Aktivace imunitní odpovědi • Aktivace B lymfocytů
BLC
BLC
BL C
C L B
TLC
APC
Aktivace imunitní odpovědi • Produkce protilátek likvidace původce
BLC
PL C
Imunitní odpověď Ig G
Ig M
2. Ag 1. Ag
-1
0
1
2
3
Týdny
4
5
6
7
Imunita PASIVNÍ
AKTIVNÍ Získaná
Homologní séra
Postinfekční
Postvakcinační
Normální Ig
Vrozená
Heterologní séra
Specifický Ig
Matka
Plod
Imunita AKTIVNÍ
Postinfekční
Postvakcinační
Postinfekční imunita • Vzniká po expozici infekci – Dočasná – Trvalá • Některé infekce je vhodné prodělat v dětství – Neštovičné večírky (Plané neštovice)
Postvakcinační imunita • Vakcinace se provádí podáním očkovací látky = vakcíny – Tvorba specifických Ig proti původci – Vznik paměťových B i T lymfocytů
Vakcinace • Slouží k prevenci případného onemocnění • Provádí se zpravidla před expozicí nákaze
Vakcinace • Po expozici nákaze se v praxi očkuje pouze proti vzteklině • U tetanu se již očkovaným osobám po úrazu podává tzv. booster (další dávka očkovací látky)
Vakcinace Kritéria „kvalitní“ vakcíny: 1. Účinnost 2. Efektní antigenicita 3. Prezentovatelnost antigenu 4. Dlouhý účinek
Vakcinace • Účinnost (protektivita) – Musí být připravena tak, aby vznikající protilátky skutečně chránily
Vakcinace • Efektní antigenicita • Musí obsahovat tytéž antigeny, které se uplatňují i při rozvoji příslušné nemoci • Protektivní antigen • Upravený toxin
Vakcinace • Prezentovatelnost antigenu • Neprezentovaný antigen nevyvolává téměř žádnou imunitní odpověď
APC
Význam MHC II. třídy • Antigenní fragmenty mikroba jsou prezentovány vždy navázané na MHC II.třídy – Individuálně odlišné • Prezentovaná část původního antigenu u každého jedince odlišná • Specifický imunitní systém každého jedince reaguje na trochu jiné antigeny mikrobů
Význam MHC II. třídy • Při konstrukci očkovacích látek – Výběr jednotlivých malých antigenů – Dostačujících k navození imunity • Subjednotkové a split vakcíny • Lepší snášení těchto vakcín • Snazší výroba malých částí metodami genového inženýrství
Význam MHC II. třídy • Příliš malé části antigenu obsažené ve vakcíně nemusí odpovídat struktuře MHC II.třídy u některých očkovaných – Nedojde k navázání vakcinačního antigenu na MHC II.třídy – Nedojde k vytvoření protektivní imunity
Vakcinace • Dlouhý účinek • Musí imunitní systém stimulovat dostatečně dlouho – Živá očkovací látka • Optimální nízká virulence • množení v organizmu
Vakcíny Tradiční vakcíny Moderní vakcíny Vakcíny budoucnosti Autovakcína
Tradiční vakcíny Inaktivované vakcíny Atenuované vakcíny Toxoidy
Tradiční vakcíny • Inaktivované vakcíny – Vyrábí se usmrcením vyvolavatele – Výhodou je stabilita – Nevýhodou je relativně slabá imunitní odpověď – musí být podávána několikrát – U bakterií jde o tzv. bakteriny
Tradiční vakcíny • Inaktivované vakcíny
Teplo Chemikálie
– Příklad: Salkova vakcína proti poliomyelitis, buněčná vakcína proti pertussi (Bordetella pertussis) nebo břišnímu tyfu (Salmonella typhi)
Tradiční vakcíny • Živé oslabené (atenuované) vakcíny – Kmen vyvolavatele musí být kultivován tak, aby ztratil svou virulenci – Výhodou je dobrá imunitní odpověď i po jedné dávce – očkovací látka perzistuje a množí se
– Rizika : • Zbytková virulence infekce u imunokompromitovaných • Zpětné mutace do virulentní formy
Tradiční vakcíny • Živé oslabené (atenuované) vakcíny
X generací
– Příklady: vakcína proti tuberkulóze (BCG), proti spalničkám, zarděnkám, příušnicím
Tradiční vakcíny • Toxoidy – Toxoid (anatoxin) je inaktivovaný (denaturovaný) toxin – K inaktivaci se obvykle používá formaldehyd
Tradiční vakcíny • Toxoidy
Teplo Chemikálie
– Použití: • Očkování proti toxinózám • Tetanus, záškrt
Moderní vakcíny Chemovakcíny Konjugované vakcíny Subjednotkové a split vakcíny
Moderní vakcíny • Chemovakcíny – Obsahují chemicky purifikovaný antigen původce – Výhodou je snadná výroba a bezpečnost – Nevýhodou je obvykle krátkodobá imunitní odpověď
Moderní vakcíny • Chemovakcíny
Purifikace
– Příklad: polysacharidová vakcína proti Neisseria meningitidis typu A a C
Moderní vakcíny • Konjugované vakcíny – Imunitní systém dětí do 2 let nereaguje na polysacharidové antigeny – Jde o T-indepententní antigeny – Tudíž by nebylo možné je očkovat proti Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae či Neisseria meningitidis protektivní antigen – pouzderný polysacharid – Konjugace s imunogenním proteinem T-dependentním antigen tvorba protilátek
Moderní vakcíny • Konjugované vakcíny TLC TLC TLC
– Jako proteinový nosič se používá nejčastěji tetanický nebo difterický toxoid – Příklad: dětská očkovací látka proti Haemophilus influenzae B
Moderní vakcíny • Subjednotkové a split vakcíny – Příslušný antigen, ze kterého se vakcína vyrábí fyzicky nepochází z původce, ale produkují jej např. geneticky modifikované kvasinky – Výhodou je jednodušší výroba, lépe definované podmínky a bezpečnost – Vývoj účinné vakcíny je svízelný vyžaduje čas a dlouhé testování
Moderní vakcíny • Subjednotkové a split vakcíny
– Příklad: očkovací látka proti Hepatitis B
Vakcíny budoucnosti Vektorové vakcíny DNA vakcíny
Vakcíny budoucnosti • Vektorové vakcíny • (Recombinant Vector Vaccines) – Gen pro příslušný antigen vyvolavatele se inkorporuje do genomu nosičského neškodného mikroorganizmu – Jím se očkuje, nosič exprimuje kromě svých antigenů i antigeny odpovídající vnesenému genu. – Vznikne imunita proti vyvolavateli
Vakcíny budoucnosti • Vektorové vakcíny
– Nosičem genu může být např. vakcinální virus, poliovirus, BCG nebo nepatogenní salmonela – Zatím v pokusném stadiu
Vakcíny budoucnosti • DNA vakcíny – Jde vlastně o obdobu vektorové vakcíny s tím, že nosičem je holá DNA – obdoba plazmidu – Buňka očkované osoby, kde se vnesená informace exprimuje, poslouží jako zdroj antigenu pro imunitní systém – Výhodou má být dlouhodobý efekt – antigen budou zasažené buňky produkovat snad celoživotně
Vakcíny budoucnosti • DNA vakcíny
Autovakcína • Inaktivovaná vakcína připravená z kmene izolovaného od konkrétní osoby a určená k léčbě jen této osoby – Nejde o očkování, ale o úpravu nenormální aktivity imunitního systému – Není exaktní teorie účinku autovakcín – Úspěchy jsou proměnlivé, často významné – Příklad: Acne vulgaris – autovakcína obsahuje pacientův kmen Propionibacterium acnes a přidává se i stafylokokový toxoid
Pasivní imunita PASIVNÍ
Získaná
Homologní séra
Normální Ig
Heterologní séra
Specifický Ig
Vrozená
Matka
Plod
Pasivní imunita • Vrozená – Mateřské protilátky – Transplacentálně i mlékem
• Uměle získaná – Heterologní séra ze zvířat (koně) – Homologní séra (lidské Ig) • Normální Ig séra rekonvalescentů • Specifický Ig získaný molekulárně biologickými metodami
Pasivní imunizace • • •
Profylaktická Terapeutická Důvody pasivní imunizace: – Zkrácená doba účinku (okamžitý účinek) • Aktivní imunizace již nemocného nebo bezprostředně ohroženého by nebyla možná • Jsou to tzv. léčebná séra • Léčbě se říká též séroterapie
Pasivní imunizace • Antitoxická terapeutická pasivní imunizace • Bakteriální toxiny – Antibotulotoxické sérum – Botulotoxin – Antitetanické sérum – Tetanospasmin – Antidifterické sérum – Difterický toxin
• Zvířecí toxiny – hadi, členovci
Pasivní imunizace
Receptor
Toxin
Receptor
Toxin
Pasivní imunizace • Antiinfekční profylaktická / terapeutická pasivní imunizace – Virus hepatitidy B – Virus vztekliny (antirabické sérum)
Pasivní imunizace • Speciální případy profylaktické pasivní imunizace – Anti anti-Rh
Pasivní imunizace • Má okamžitý, ale krátkodobý účinek • Nevýhoda možnost senzibilizace – Sérová nemoc – Anafylaktický šok
Prezentace ke stažení: V sekci Přednášky na http://old.lf3.cuni.cz/mikrobiologie
Praktické informace o vakcinaci http://www.vakciny.net
PROČ SES NENECHAL OČKOVAT ?
