Коллективный иммунитет: как это работает и почему не работает
В рамках проекту "Каліф на день"
Originally posted by dibrov_s at Коллективный иммунитет: как это работает и почему не работает
"Коллективный иммунитет" (Herd Immunity, от английского herd - стадо) в последнее время превратился в шаманское заклинание чиновников от медицины. Отсутствием этого самого коллективного иммунитета, который вроде бы волшебным образом появляется при охвате прививками на уровне 95%, объясняют всё: и эпидемию дифтерии середины 90-х, и периодические подъемы заболеваемости корью, и даже сезонные вспышки кишечных инфекций.
К сожалению, врачи (а точнее, чиновники от медицины) затрудняются дать ответ на вопросы: на вопрос, каким образом работает этот самый коллективный иммунитет и откуда берется волшебная цифра 95%. Но я не врач :) Давайте попробуем вместе разобраться с этим самым herd immunity, используя простые и понятные аналогии из области ядерной физики. Благо, здесь нет никакой магии, а для понимания базовых принципов глубокие знания в области физиологии, вирусологии, микробиологии, иммунологии и эпидемиологии не обязательны, хоть отнюдь и не лишние.
Итак, проводим мысленный эксперимент. В некую группу людей попал носитель вируса в инкубационном периоде. Вирус кори весьма контагиозный (легко передающийся при контакте, особенно внутри помещения), и через некоторое время какие-то количество N общавшихся с носителем и не имеющих иммунитета заболеют и начнут распространять вирус дальше.
Тут возможны следующие варианты:
Если N>1, то возникает очаг инфекционного заболевания - число больных резко увеличивается;
Если N=1 (приблизительно), то мы имеем постоянную циркуляцию возбудителя с более-менее стабильным числом случаев болезни ежегодно;
Если N<1, то мы имеем затухание болезни.
Для лучшего понимания проведу аналогию с процессами, происходящими в ядерном реакторе или в атомной бомбе. Допустим, у нас есть кусок обогащенного урана (группа людей), в который залетает случайный нейтрон (вирус). Если этот нейтрон попадет в атом урана-235 (вирус попадет в организм восприимчивого человека), то атом расщепляется и выделяет новые нейтроны (человек заболевает и выделяет новые вирусы). Эти новые нейтроны могут вызвать реакцию расщепления N других атомов. Если N<1, то ничего страшного не происходит, реакция угасает. Если N=1, то начинается самоподдерживающаяся цепная реакция, благодаря которой долгие годы работают атомные реакторы на электростанциях, ледоколах и подводных лодках. Если коэффициент становится больше единицы, то количество делящихся атомов (больных людей) начинает очень быстро возрастать, и происходит атомный взрыв (эпидемическая вспышка).
Вернемся к нашей кори.
На коэффициент N влияет множество факторов: свойства возбудителя (контагиозность, длительность инкубационного периода), сезонность (летом у людей иммунитет сильнее, чем ранней весной) интенсивность социальных связей носителя (студент, который живет в общаге, ходит на лекции днем и дискотеки вечером, заразит больше, чем одинокий пенсионер).
Кроме того, коэффициентом N можно управлять. Например, чем быстрее мы будем выявлять и изолировать больных, тем меньше людей заразится. Еще одно эффективное средство борьбы с эпидемией - объявление карантина, когда крупные группы распускаются и дробятся на мелкие, при этом N неизбежно уменьшается. Отметим, что аналогичный прием применяется в атомной бомбе: есть понятие "критической массы", при достижении которой начинается взрывная цепная реакция. До этого компоненты бомбы разделены на несколько частей с безопасной докритической массой, то есть находятся в состоянии "карантина".
Еще один способ - уменьшение восприимчивости окружающих людей к болезни. Предположим, что у нас есть вакцина, которая формирует устойчивый специфический иммунитет к возбудителю (инфекционному агенту). В результате вакцинирования какой-то части населения мы теоретически уменьшим количество восприимчивых в окружении, то есть вместо N мы получим N', причем:
N' = N*(100%-K),
где К - процент охвата прививками эпидемического окружения больного.
Пример. Если в классе 30 детей, и все непривитые и неболевшие (то есть восприимчивые), то в теории носитель вируса кори может заразить все 30 детей. Теперь предположим, что в этом классе охват прививками 90%. Тогда количество восприимчивых к кори N' станет:
N' = 30 * (100% - 90%) = 3
Логика коллективного иммунитета заключается в том, что после прививания какого-то процента населения К мы придем к ситуации, когда N окажется меньше единицы, и занос инфекции не приведет к эпидемической вспышке. Например, если в нашем примере мы доведем охват до 95%, то количество неимунных станет равным полтора человека:
N'' = 30 * (100% - 95%) = 1,5,
и шансы на то, что занос инфекции не приведет к вспышке, становятся очень высокими.
Цифра 95% сегодня является ориентиром - считается, что коллективный иммунитет работает только при достижении такого охвата. Однако очевидно, что этот коэффициент должен быть разным для разных возбудителей и даже разных стран.
Это была теория, а теперь спустимся на грешную землю.
Во-первых, вакцины у нас не волшебные. Если прочитать инструкции, то получится, что самые современные и эффективные вакцины лучших производителей дают ожидаемый эффект примерно у 90% привитых. Лучшие показатели у живых ослабленных вакцин. Так, лучшие вакцины против кори вызывают появление антител у 95% привитых. Это значит, что при достижении отличного 95% охвата и великолепной 95% эффективности, защиты не будет у каждого десятого, и далеко не факт, что это позволит предотвращать вспышки.
Во-вторых, как показывает практика, наличие защитных титров антител еще не дает гарантии того, что привитый не заболеет. Поэтому сегодня общепринятой является точка зрения о том, что прививка призвана не защитить от болезни, а только облегчить тяжесть течения и вероятность осложнений. Что, опять-таки, ставит под сомнение теоретические выкладки, обосновывающие «коллективный иммунитет».
В-третьих, иммунитет после прививки не может сравниться по продолжительности защиты с иммунитетом, приобретенным в результате болезни. Производители говорят, что защита держится 11 лет. Научные исследования свидетельствуют, что через 12 лет с момента вакцинации титры антител снижаются до уровня предиммунизационных. В результате мы имеем нынешнюю ситуацию, когда традиционные «детские» болезни становятся «взрослыми»: привитые в 6 лет к окончанию школы окончательно теряют иммунитет. На сегодня основным уязвимым контингентом по кори являются подростки и взрослые, в том числе и ранее привитые. Так, во время недавнего циклического подъема заболеваемости в Украине наблюдалось несколько тысяч случаев кори, в основном среди подростков, и один умерший - 16-летний мальчик, ранее дважды привитый.
http://pda.bagnet.org/news/accidents/169793
В-четвертых, для достижения высокого охвата нам неизбежно придется игнорировать все противопоказания, с вполне ожидаемыми печальными последствиями. Так, в начале 90-х, в ситуации сильного эпидемического подъема заболеваемости дифтерией, перечень противопоказаний в Украине сократили с 26 до 3. Тогда удалось добиться охвата на уровне 99,5%, но я сомневаюсь, что в конечном итоге нанесенный прививками ущерб оказался меньше предотвращенного. Ко мне уже пятый год приходят письма от родителей, потерявших своих детей: проблемы с вилочковой железой раньше были основанием для отвода от прививок. Сейчас таких детей прививают и, увы, иногда хоронят.
Наконец: массовые прививки конкретно от дифтерии делаются не вакцинами, а анатоксином - инактивированным токсином, от которого в принципе не вырабатывается иммунитет к возбудителю. Это значит, привитый не становится невосприимчивым, вероятность инфицирования у него такая же, как у непривитого.
Естественно, о коллективном иммунитете не может быть речи даже теоретически. Но давайте посмотрим, как массовая вакцинация дифтерийным анатоксином влияет на коэффициент N.
Как я уже писал, антитоксический иммунитет искажает картину болезни. Это приводит к длительному бессимптомному носительству или же к протеканию болезни в стертой форме без строгой изоляции. То есть: коэффициент N в случае инфицирования привитого дифтерийным анатоксином не уменьшается, а наоборот, увеличивается в разы. В ситуации умеренной циркуляции возбудителя (единичные случаи заболевания в год) это само по себе может спровоцировать мощнейшую вспышку.
В недавней публикации я констатировал, что с переходом на бесклеточную вакцину АаКДС можно окончательно забывать о коллективном иммунитете к коклюшу. Прививки от коклюша и без того весьма малоэффективные. В новых безопасных вакцинах иммуногенность еще ниже, а основным действующим веществом является коклюшный анатоксин. Думаю, это одна из причин нынешней ситуации в США, где в результате вспышки в хорошо охваченном прививками контингенте заболеваемость коклюшем достигла допрививочного уровня. Власти пытаются обуздать её дополнительными массовыми вакцинациями. Осмелюсь предположить, что начавшаяся в 2010 году вспышка скоро пойдет на спад, причем независимо от усилий вакцинаторов.
Подведем итоги.
Да, теория коллективного иммунитета достаточно стройна и логична. Однако в реальной жизни получить ожидаемый эффект при помощи поголовной вакцинации можно только для некоторых болезней, в некоторых случаях и достаточно дорогой ценой, которая может лишить всю эту кампанию смысла. Но говорить об этом смысле можно только в случае, если мы дорожим жизнью каждого. Если нет - добро пожаловать в Herd Immunity...
Originally posted by dibrov_s at Коллективный иммунитет: как это работает и почему не работает
"Коллективный иммунитет" (Herd Immunity, от английского herd - стадо) в последнее время превратился в шаманское заклинание чиновников от медицины. Отсутствием этого самого коллективного иммунитета, который вроде бы волшебным образом появляется при охвате прививками на уровне 95%, объясняют всё: и эпидемию дифтерии середины 90-х, и периодические подъемы заболеваемости корью, и даже сезонные вспышки кишечных инфекций.
К сожалению, врачи (а точнее, чиновники от медицины) затрудняются дать ответ на вопросы: на вопрос, каким образом работает этот самый коллективный иммунитет и откуда берется волшебная цифра 95%. Но я не врач :) Давайте попробуем вместе разобраться с этим самым herd immunity, используя простые и понятные аналогии из области ядерной физики. Благо, здесь нет никакой магии, а для понимания базовых принципов глубокие знания в области физиологии, вирусологии, микробиологии, иммунологии и эпидемиологии не обязательны, хоть отнюдь и не лишние.
Итак, проводим мысленный эксперимент. В некую группу людей попал носитель вируса в инкубационном периоде. Вирус кори весьма контагиозный (легко передающийся при контакте, особенно внутри помещения), и через некоторое время какие-то количество N общавшихся с носителем и не имеющих иммунитета заболеют и начнут распространять вирус дальше.
Тут возможны следующие варианты:
Если N>1, то возникает очаг инфекционного заболевания - число больных резко увеличивается;
Если N=1 (приблизительно), то мы имеем постоянную циркуляцию возбудителя с более-менее стабильным числом случаев болезни ежегодно;
Если N<1, то мы имеем затухание болезни.
Для лучшего понимания проведу аналогию с процессами, происходящими в ядерном реакторе или в атомной бомбе. Допустим, у нас есть кусок обогащенного урана (группа людей), в который залетает случайный нейтрон (вирус). Если этот нейтрон попадет в атом урана-235 (вирус попадет в организм восприимчивого человека), то атом расщепляется и выделяет новые нейтроны (человек заболевает и выделяет новые вирусы). Эти новые нейтроны могут вызвать реакцию расщепления N других атомов. Если N<1, то ничего страшного не происходит, реакция угасает. Если N=1, то начинается самоподдерживающаяся цепная реакция, благодаря которой долгие годы работают атомные реакторы на электростанциях, ледоколах и подводных лодках. Если коэффициент становится больше единицы, то количество делящихся атомов (больных людей) начинает очень быстро возрастать, и происходит атомный взрыв (эпидемическая вспышка).
Вернемся к нашей кори.
На коэффициент N влияет множество факторов: свойства возбудителя (контагиозность, длительность инкубационного периода), сезонность (летом у людей иммунитет сильнее, чем ранней весной) интенсивность социальных связей носителя (студент, который живет в общаге, ходит на лекции днем и дискотеки вечером, заразит больше, чем одинокий пенсионер).
Кроме того, коэффициентом N можно управлять. Например, чем быстрее мы будем выявлять и изолировать больных, тем меньше людей заразится. Еще одно эффективное средство борьбы с эпидемией - объявление карантина, когда крупные группы распускаются и дробятся на мелкие, при этом N неизбежно уменьшается. Отметим, что аналогичный прием применяется в атомной бомбе: есть понятие "критической массы", при достижении которой начинается взрывная цепная реакция. До этого компоненты бомбы разделены на несколько частей с безопасной докритической массой, то есть находятся в состоянии "карантина".
Еще один способ - уменьшение восприимчивости окружающих людей к болезни. Предположим, что у нас есть вакцина, которая формирует устойчивый специфический иммунитет к возбудителю (инфекционному агенту). В результате вакцинирования какой-то части населения мы теоретически уменьшим количество восприимчивых в окружении, то есть вместо N мы получим N', причем:
N' = N*(100%-K),
где К - процент охвата прививками эпидемического окружения больного.
Пример. Если в классе 30 детей, и все непривитые и неболевшие (то есть восприимчивые), то в теории носитель вируса кори может заразить все 30 детей. Теперь предположим, что в этом классе охват прививками 90%. Тогда количество восприимчивых к кори N' станет:
N' = 30 * (100% - 90%) = 3
Логика коллективного иммунитета заключается в том, что после прививания какого-то процента населения К мы придем к ситуации, когда N окажется меньше единицы, и занос инфекции не приведет к эпидемической вспышке. Например, если в нашем примере мы доведем охват до 95%, то количество неимунных станет равным полтора человека:
N'' = 30 * (100% - 95%) = 1,5,
и шансы на то, что занос инфекции не приведет к вспышке, становятся очень высокими.
Цифра 95% сегодня является ориентиром - считается, что коллективный иммунитет работает только при достижении такого охвата. Однако очевидно, что этот коэффициент должен быть разным для разных возбудителей и даже разных стран.
Это была теория, а теперь спустимся на грешную землю.
Во-первых, вакцины у нас не волшебные. Если прочитать инструкции, то получится, что самые современные и эффективные вакцины лучших производителей дают ожидаемый эффект примерно у 90% привитых. Лучшие показатели у живых ослабленных вакцин. Так, лучшие вакцины против кори вызывают появление антител у 95% привитых. Это значит, что при достижении отличного 95% охвата и великолепной 95% эффективности, защиты не будет у каждого десятого, и далеко не факт, что это позволит предотвращать вспышки.
Во-вторых, как показывает практика, наличие защитных титров антител еще не дает гарантии того, что привитый не заболеет. Поэтому сегодня общепринятой является точка зрения о том, что прививка призвана не защитить от болезни, а только облегчить тяжесть течения и вероятность осложнений. Что, опять-таки, ставит под сомнение теоретические выкладки, обосновывающие «коллективный иммунитет».
В-третьих, иммунитет после прививки не может сравниться по продолжительности защиты с иммунитетом, приобретенным в результате болезни. Производители говорят, что защита держится 11 лет. Научные исследования свидетельствуют, что через 12 лет с момента вакцинации титры антител снижаются до уровня предиммунизационных. В результате мы имеем нынешнюю ситуацию, когда традиционные «детские» болезни становятся «взрослыми»: привитые в 6 лет к окончанию школы окончательно теряют иммунитет. На сегодня основным уязвимым контингентом по кори являются подростки и взрослые, в том числе и ранее привитые. Так, во время недавнего циклического подъема заболеваемости в Украине наблюдалось несколько тысяч случаев кори, в основном среди подростков, и один умерший - 16-летний мальчик, ранее дважды привитый.
http://pda.bagnet.org/news/accidents/169793
В-четвертых, для достижения высокого охвата нам неизбежно придется игнорировать все противопоказания, с вполне ожидаемыми печальными последствиями. Так, в начале 90-х, в ситуации сильного эпидемического подъема заболеваемости дифтерией, перечень противопоказаний в Украине сократили с 26 до 3. Тогда удалось добиться охвата на уровне 99,5%, но я сомневаюсь, что в конечном итоге нанесенный прививками ущерб оказался меньше предотвращенного. Ко мне уже пятый год приходят письма от родителей, потерявших своих детей: проблемы с вилочковой железой раньше были основанием для отвода от прививок. Сейчас таких детей прививают и, увы, иногда хоронят.
Наконец: массовые прививки конкретно от дифтерии делаются не вакцинами, а анатоксином - инактивированным токсином, от которого в принципе не вырабатывается иммунитет к возбудителю. Это значит, привитый не становится невосприимчивым, вероятность инфицирования у него такая же, как у непривитого.
Естественно, о коллективном иммунитете не может быть речи даже теоретически. Но давайте посмотрим, как массовая вакцинация дифтерийным анатоксином влияет на коэффициент N.
Как я уже писал, антитоксический иммунитет искажает картину болезни. Это приводит к длительному бессимптомному носительству или же к протеканию болезни в стертой форме без строгой изоляции. То есть: коэффициент N в случае инфицирования привитого дифтерийным анатоксином не уменьшается, а наоборот, увеличивается в разы. В ситуации умеренной циркуляции возбудителя (единичные случаи заболевания в год) это само по себе может спровоцировать мощнейшую вспышку.
В недавней публикации я констатировал, что с переходом на бесклеточную вакцину АаКДС можно окончательно забывать о коллективном иммунитете к коклюшу. Прививки от коклюша и без того весьма малоэффективные. В новых безопасных вакцинах иммуногенность еще ниже, а основным действующим веществом является коклюшный анатоксин. Думаю, это одна из причин нынешней ситуации в США, где в результате вспышки в хорошо охваченном прививками контингенте заболеваемость коклюшем достигла допрививочного уровня. Власти пытаются обуздать её дополнительными массовыми вакцинациями. Осмелюсь предположить, что начавшаяся в 2010 году вспышка скоро пойдет на спад, причем независимо от усилий вакцинаторов.
Подведем итоги.
Да, теория коллективного иммунитета достаточно стройна и логична. Однако в реальной жизни получить ожидаемый эффект при помощи поголовной вакцинации можно только для некоторых болезней, в некоторых случаях и достаточно дорогой ценой, которая может лишить всю эту кампанию смысла. Но говорить об этом смысле можно только в случае, если мы дорожим жизнью каждого. Если нет - добро пожаловать в Herd Immunity...