Úvod
Empirické období
• Očkování = aplikace očkovací látky za účelem vzniku imunitní odpovědi (u očkovaného)
Imunizace
– Thucydides 430 př.n.l. Aténský mor
• Očkování (imunizace) = nejvýznamnější možnost prevence infekčních chorob
• Preventivní vystavení infekci aby se předešlo jejímu opakování
• Očkování bylo nejvýznamnějším objevem lékařství
Jan Smíšek © ÚLM 3. LF UK Akademický rok 2008 – 2009
• Jedna osoba nemůže být 2x nakažena stejnou infekcí
1
2
Virus vakcinie
Období racionalizace • Edward Jenner: –Děvečky, které přišly do styku kravskými neštovicemi –obvykle neonemocní variolou
• Odvozené termíny – Vakcína – Vakcinace
– V roce 1921 vakcína proti TBC – Laboratorně opakovaně přeočkovávaný kmen Mycobacterium bovis postupně ztratil faktory virulence
7
• Louis Pasteur – V roce 1885 očkování proti vzteklině – Použit laboratorně oslabený virus vztekliny (z usušené králičí míchy)
5
Přehled
• Albert Calmette & Camille Guérin
3
Moderní období
• Virus kravských neštovic • Název z latinského vacca = kráva
4
Moderní období
– Čína 200 př.n.l. vdechování rozdrcených strupů z neštovičních puchýřů nosem
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 (Salmonella typhi) 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 8
6
Výsledky • Došlo k eradikaci některých infekcí • Jiných výrazně ubylo (dětské nemoci) – V ČR ročně zabrání očkování • 100 tisíc onemocnění • 500 úmrtí
9
Záškrt v ČR
Poliomyelitis v ČR
Současnost
350
25
• 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)
300
20
15
nemocnost
nemocnost
250
200
150
10
–Denně umírá 8000 dětí, protože nebyly očkovány
100
5 50
0
1945
1950
1955
1960
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
10 2000
Současnost
Specifická imunita
– Díky metodám diagnostiky a manipulace s NK – Snaha o tvorbu očkovacích látek:
APC
– Pasivní imunitu – přítomnost protilátek – Aktivní imunitu – přítomnost paměťových buněk
14
13
Aktivace imunitní odpovědi
Aktivace imunitní odpovědi
• Prezentace antigenu aktivace T lymfocytů
• Aktivace B lymfocytů lymfocytů
• Produkce protilá protilátek likvidace pů původce
BLC BLC
APC
15
Aktivace imunitní odpovědi
BLC
TLC
• Přítomnost infekce Fagocytó Fagocytóza
– Protilátková – Celulární – T lymfocyty
• Je získána přirozeným či umělým způsobem • Dělí se na
Nejúčinnějších Nejmíň zatěžujících Nejsnáze připravitelných Nejdéle působících
C TL
12
Aktivace imunitní odpovědi
• Je podmíněna stykem s etiologickým agens
• Od 90. let období racionální imunizace
• • • •
11
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
0
APC
TLC
TLC 16
BL C
BLC
PL C
TLC 17
18
Imunitní odpověď Ig G
Imunita
Imunita
Ig M
PASIVNÍ
AKTIVNÍ
AKTIVNÍ
2. Ag
Získaná
1. Ag
-1
0
Homologní séra
1
2
3
4
5
6
Týdny
7
Postinfekční
Postvakcinační
Vrozená
Heterologní séra
Postinfekční Normální Ig
Specifický Ig
19
Postvakcinační
Plod 20
Postinfekční imunita
Postvakcinační imunita
• Vzniká Vzniká po expozici infekci
• Vakcinace se provádí podáním očkovací látky = vakcíny
– Doč Dočasná asná – Trvalá Trvalá • Některé které infekce je vhodné vhodné prodě prodělat v dětství tství
Matka
21
Vakcinace
– Tvorba specifických Ig proti původci – Vznik paměťových B i T lymfocytů
• Slouží k prevenci případného onemocnění • Provádí se zpravidla před expozicí nákaze
– Neš Neštovič tovičné več večírky (Plané (Plané neš neštovice)
23
22
Vakcinace
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)
25
24
Vakcinace • Účinnost (protektivita)
Kritéria „kvalitní“ vakcíny:
– Musí být připravena tak, aby vznikající protilátky skutečně chránily
1. Účinnost 2. Efektní antigenicita 3. Prezentovatelnost antigenu 4. Dlouhý účinek 26
27
Vakcinace
Vakcinace
Význam MHC II. třídy
• Efektní antigenicita
• Prezentovatelnost antigenu
• Musí obsahovat tytéž antigeny, které se uplatňují i při rozvoji příslušné nemoci
• Neprezentovaný antigen nevyvolává téměř žádnou imunitní odpověď
• Antigenní fragmenty mikroba jsou prezentovány vždy navázané na MHC II.třídy – Individuálně odlišné
• Protektivní antigen • Upravený toxin
• Prezentovaná část původního antigenu u každého jedince odlišná • Specifický imunitní systém každého jedince reaguje na trochu jiné antigeny mikrobů
APC 28
29
Vakcinace
Význam MHC II. třídy
Význam MHC II. třídy
• Při konstrukci očkovacích látek
• Příliš malé části antigenu obsažené ve vakcíně nemusí odpovídat struktuře MHC II.třídy u některých očkovaných
– Výběr jednotlivých malých antigenů – Dostačujících k navození imunity
– Nedojde k navázání vakcinačního antigenu na MHC II.třídy – Nedojde k vytvoření protektivní imunity
• Subjednotkové a split vakcíny • Lepší snášení těchto vakcín • Snazší výroba malých částí metodami genového inženýrství
• Dlouhý účinek • Musí imunitní systém stimulovat dostatečně dlouho – Živá očkovací látka • Optimální nízká virulence • množ množení ení v organizmu
32
31
Tradiční vakcíny
Vakcíny
30
33
Tradiční vakcíny • Inaktivované vakcíny
Tradiční vakcíny Moderní vakcíny Vakcíny budoucnosti Autovakcína
– Vyrábí se usmrcením vyvolavatele – Výhodou je stabilita – Nevýhodou je relativně slabá imunitní odpověď – musí být podávána několikrát – U bakterií jde o tzv. bakteriny
Inaktivované vakcíny Atenuované vakcíny Toxoidy
34
35
36
Tradiční vakcíny
Tradiční vakcíny
Tradiční vakcíny
• Živé oslabené (atenuované) vakcíny
• Inaktivované 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
Teplo Chemikálie
X generací
– Rizika : – Příklad: Salkova vakcína proti poliomyelitis, buněčná vakcína proti pertussi (Bordetella pertussis) nebo břišnímu tyfu (Salmonella typhi) typhi) 37
Tradiční vakcíny
• Zbytková virulence infekce u imunokompromitovaný imunokompromitovaných • Zpětné mutace do virulentní formy
38
Tradiční vakcíny
– Příklady: vakcína proti tuberkulóze (BCG), proti spalničkám, zarděnkám, příušnicím
39
Moderní vakcíny
• Toxoidy
• Toxoidy – Toxoid (anatoxin) je inaktivovaný (denaturovaný) toxin – K inaktivaci se obvykle používá formaldehyd
Chemovakcíny Konjugované vakcíny Subjednotkové a split vakcíny
Teplo Chemikálie
– Použití: 40
Moderní vakcíny
• Očkování proti toxinózám • Tetanus, záškrt
41
Moderní vakcíny
• Chemovakcíny
Moderní vakcíny
• Chemovakcíny
– Obsahují chemicky purifikovaný antigen původce – Výhodou je snadná výroba a bezpečnost – Nevýhodou je obvykle krátkodobá imunitní odpověď
• Konjugované vakcíny – Imunitní systém dětí do 2 let nereaguje na polysacharidové antigeny – Jde o TT-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
Purifikace
– Příklad: polysacharidová vakcína proti Neisseria meningitidis typu A a C 43
42
44
45
Moderní vakcíny
Moderní vakcíny
• Konjugované vakcíny
Moderní vakcíny
• Subjednotkové a split 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
TLC TLC TLC
– Jako proteinový nosič se používá nejčastěji tetanický nebo difterický toxoid – Příklad: dětská očkovací látka proti Haemophilus 46 influenzae B
Vakcíny budoucnosti Vektorové vakcíny DNA vakcíny
– Příklad: očkovací látka proti Hepatitis B 47
Vakcíny budoucnosti
Vakcíny budoucnosti
• Vektorové vakcíny • (Recombinant Vector Vaccines) Vaccines)
• Vektorové vakcíny
– 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
– Nosičem genu může být např. vakcinální virus, poliovirus, BCG nebo nepatogenní salmonela – Zatím v pokusném stadiu 50
49
Vakcíny budoucnosti
Vakcíny budoucnosti
• DNA vakcíny
• DNA vakcíny
51
Autovakcína • Inaktivovaná vakcína připravená z kmene izolovaného od konkrétní osoby a určená k léčbě jen této osoby
– 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 52
48
– 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 53
54
Pasivní imunita
Pasivní imunita
Pasivní imunizace • Profylaktická • Terapeutická • Důvody pasivní imunizace:
• Vrozená – Mateřské protilátky – Transplacentálně i mlékem
PASIVNÍ
Získaná
Homologní séra
Normální Ig
Heterologní séra
Specifický Ig
• Uměle získaná
Vrozená
– Zkrácená doba účinku (okamžitý účinek)
– Heterologní séra ze zví zvířat (koně (koně) – Homologní Homologní séra (lidské (lidské Ig) Ig)
Matka
• Aktivní imunizace již nemocného nebo bezprostředně ohroženého by nebyla možná • Jsou to tzv. léčebná séra • Léčbě se říká též séroterapie
• Normá Normální lní Ig séra rekonvalescentů rekonvalescentů • Specifický Specifický Ig získaný skaný molekulá molekulárně rně biologický biologickými metodami
Plod 55
Pasivní imunizace
56
Pasivní imunizace Toxin
Pasivní imunizace • Antiinfekční profylaktická / terapeutická pasivní imunizace
Receptor
• Antitoxická terapeutická pasivní imunizace • Bakteriální toxiny
57
– Virus hepatitidy B – Virus vztekliny (antirabické (antirabické sérum)
– Antibotulotoxické sérum – Botulotoxin – Antitetanické sérum – Tetanospasmin – Antidifterické sérum – Difterický toxin Toxin
Receptor
• Zvířecí toxiny – hadi, členovci
59
58
60
Pasivní imunizace
Pasivní imunizace • Speciální případy profylaktické pasivní imunizace – Anti antianti-Rh
• 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 http://old.lf3.cuni.cz
Praktické informace o vakcinaci http:// www.vakciny.net http://www.vakciny.net
61
62
63
