IMMUNOPROFILASSI e VACCINAZIONI

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1 IMMUNOPROFILASSI e VACCINAZIONI

2 Cenni storici Nel 1796 Edward Jenner dimostrò che era possibile prevenire il vaiolo umano attraverso l innesto del virus del vaiolo bovino in soggetti suscettibili. Ebbe l intuizione di sperimentare in vivo quanto era già noto da tempo: il virus del bestiame vaccino era meno virulento di quello umano, causando nei mungitori che venivano a contatto con le vescicole del vaiolo bovino una manifestazione in genere localizzata in grado di proteggere da una successiva infezione da parte del virus umano Era possibile dalle vescicole vaiolose di soggetti infetti da vaiolo umano trasferire una forma di vaiolo meno grave 2 di rischio di morte rispetto al 20% della forma contratta per via naturale in soggetti suscettibili.

3 L esperimento: Trasferimento del virus vaccinico dalle vescicole di una mungitrice a un bambino. Innestò nel braccio di un bambino la sostanza infetta estratta da una mucca vaiolosa e dopo un certo numero di giorni quella di vaiolo umano. Il ragazzo in questo modo non ammalò. La vaccinazione, cioè l inoculazione di germe preso dalle vacche, sostituiva la pericolosa vaiolizzazione (i medici pungevano il paziente con un ago intinto nelle pustole di un vaioloso non grave) e si diffuse rapidamente.

4 L intuizione jenneriana di utilizzare per l innesto il virus meno virulento del bovino fu così importante che il termine vaccino è stato successivamente (1880) traslato metaforicamente da Pasteur a sua volta meritevole di aver scoperto la possibilità di attenuare in vitro i microrganismi patogeni come candidati vaccini: inoculazione di antigeni derivati da un agente eziologico (immunoprofilassi attiva) Behring e Roux, 1890: esistenza delle tossine e la possibilità di attenuarle (anatossine) col calore o con sostanze chimiche per ottenere vaccini; il siero di animali vaccinati con l anatossina era in grado di bloccare l azione della tossina e quindi si ebbero le basi per la immunoprofilassi passiva (Kitasato e Behring). Si ottennero in breve i vaccini per: Poliomielite da virus uccisi (Salk, 1954) e virus attenuati (Sabin, 1956).

5 IMMUNOPROFILASSI Target: migliorare la resistenza alle infezioni nel soggetto recettivo Immunità (anticorpi circolanti e/o cellule immunocompetenti) Immunità naturale Capacità di difesa dell organismo verso un agente estraneo in maniera spontanea È aspecifica e può subire in seguito a stimoli incrementi Spesso è legata al concetto di specie Immunità acquisita È specifica Deriva dall aver superato una malattia infettiva contratta naturalmente o per somministrazione di vaccini, di sieri immuni e di immunoglobuline attiva passiva

6 IMMUNOPROFILASSI IMMUNITA Attiva Consegue alla malattia Vaccini Passiva È trasmessa dagli anticorpi contenuti nel siero che viene prelevato da: Risposta dell organismo allo stimolo esercitato dalla malattia o dalla vaccinazione. È in genere solida e perdura abbastanza a lungo, da diversi mesi a diversi anni a seconda delle infezioni Sieri iperimmuni (di animali) Immunoglobuline (umane)

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8 IMMUNOPROFILASSI IMMUNITA Attiva Consegue alla malattia Vaccini Passiva È trasmessa dagli anticorpi contenuti nel siero che viene prelevato da: Risposta dell organismo allo stimolo esercitato dalla malattia o dalla vaccinazione. È in genere solida e perdura abbastanza a lungo, da diversi mesi a diversi anni a seconda delle infezioni Sieri iperimmuni (di animali) Immunoglobuline (umane)

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10 VACCINI e VACCINOPROFILASSI Le vaccinazioni combattono malattie infettive molto pericolose per le quali non esiste una terapia (poliomielite, epatite B, varicella) o questa non é sempre efficace (difterite, tetano, meningite da emofilo, da meningococco, malattie invasive da pneumococco) oppure malattie che possono essere causa di gravi complicazioni (morbillo, pertosse, rosolia). Inoltre, le vaccinazioni attuate su larga scala, secondo strategie appropriate, possono consentire non solo il controllo delle malattie bersaglio, ma anche la loro eliminazione o addirittura l'eradicazione dell'infezione a livello mondiale, traguardo già raggiunto per il vaiolo e ormai prossimo per la poliomielite.

11 VACCINI e VACCINOPROFILASSI Preparati biologici dotati di elevato potere antigenico e in grado di indurre uno stato di immunità attiva nei confronti di determinati microrganismi patogeni. Obiettivo del vaccino: Mimare in un soggetto suscettibile un infezione naturale per indurre risposte anticorpali che siano poi efficaci nel neutralizzare l agente patogeno, stimolando i meccanismi naturali di difesa che il nostro organismo usa contro le infezioni. Ottenere una memoria immunologica più o meno permanente nel tempo.

12 Obiettivi del vaccino - Non produrre gli effetti patogeni del materiale di origine - Stimolare nell organismo umano una risposta immunitaria simile a quella prodotta dall infezione da cui ci si intende difendere

13 TIPO DI VACCINO CARATTERISTICHE ESEMPI Vaccini costituiti da virus o batteri vivi attenuati Vaccini costituiti da virus o batteri uccisi Vaccini costituiti da anatossine Vaccini ad antigeni purificati Virus o batteri capaci di moltiplicarsi nell organismo del vaccinato, ma incapaci di provocare manifestazioni cliniche di malattia Virus o batteri inattivati con mezzi chimici o fisici che ne rispettano l integrità antigenica Tossine a elevato potere antigenico ma private di potere patogeno=anatossine Antigeni purificati da virus o batteri inattivati Anti-morbillo, rosolia, parotite, Anti-varicella, Antipoliomielite (Sabin), Antitubercolosi Anti-epatite A Anti-poliomielite (salk) Anti-difterico Anti-tetanico Anti-tifico Anti-Haemophilus influenzae tipo b (Hib) Anti-meningococco Anti-pneumococco Anti-influenzale Anti-epatite B

14 TIPO DI VACCINO CARATTERISTICHE ESEMPI Vaccini di nuova generazione Virus o batteri ottenuti mediante tecniche di manipolazione genetica Anti-papillomavirus Anti-rotavirus

15 VACCINAZIONI OBBLIGATORIE: a partire dal 3 mese di vita sono la vaccinazione contro la difterite, tetano, poliomielite ed epatite B VACCINAZIONI RACCOMANDATE: es. la vaccinazione trivalente MPR è fortemente raccomandata su tutto il territorio nazionale, per raggiungere il 95%; 15

16 1) Microrganismi vivi e attenuati Costituiti da virus o batteri che mantengono la capacità di moltiplicarsi nell organismo vaccinato, stimolando il sistema immunitario, ma che sono incapaci di provocare manifestazioni cliniche di malattia. L attenuazione viene ottenuta, ad esempio, con ripetuti passaggi in terreni colturali o in colture cellulari, in condizioni di moltiplicazione non ottimali Determinano una immunità solida e duratura (vaccini consolidati per rosolia, morbillo, polio ) Pregi - Replicazione del microrganismo attivazione di tutte le fasi della risposta immunitaria (importante per la prevenzione delle infezioni che colpiscono le mucose) Difetti - Possibile virulenza residua - Mutazioni che possono far riacquistare caratteristiche di virulenza perse con l attenuazione - Necessità di conservare e trasportare a temperature (+ 4 C) idonee a preservare la stabilità e quindi la vitalità dei microrganismi

17 ESEMPI DI VACCINI VIVI ATTENUATI Sono vaccini con i quali si tenta di ripetere quanto avviene naturalmente a mezzo di infezioni che si esauriscono senza originare la malattia ma che provocano un certo grado di resistenza acquisita: L organismo si deve lasciare attenuare nella sua virulenza e l attenuazione deve essere stabile ed irreversibile; Preparazione: passaggio in animali adatti, coltura a temperatura più elevata di quella ottimale per lo sviluppo, passaggi in terreni di coltura addizionati di particolari sostanze ecc

18 Vaccini organismi vivi attenuati Composti da virus o batteri che mantengono la capacità di moltiplicarsi nell organismo vaccinato, stimolando il sistema immunitario; non sono capaci di causare manifestazioni cliniche.

19 Ex: Vaccino antipolio di Sabin (OPV): Virus vivi e attenuati mediante successivi passaggi su colture di cellule o su substrati non naturali - Somministrazione per via orale

20 EX: Vaccino antipolio di SALK (1954) (IPV) I tre tipi di virus (1, 2, 3) vengono coltivati in colture di cellule renali di scimmia; si attua una filtrazione per allontanare cellule o detriti cellulari e si procede ad inattivazione mediante formaledeide 1/4000 a 37 C a ph7

21 Ex: Vaccino antitubercolare (B.G.C): stipite di bacillo tubercolare bovino attenuato e stabilizzato mediante numerosi passaggi in terreno di coltura (patata glicerinata con aggiunta di bile).

22 TIPO DI VACCINO CARATTERISTICHE ESEMPI Vaccini costituiti da virus o batteri vivi attenuati Vaccini costituiti da virus o batteri uccisi Vaccini costituiti da anatossine Vaccini ad antigeni purificati Virus o batteri capaci di moltiplicarsi nell organismo del vaccinato, ma incapaci di provocare manifestazioni cliniche di malattia Virus o batteri inattivati con mezzi chimici o fisici che ne rispettano l integrità antigenica Tossine a elevato potere antigenico ma private di potere patogeno=anatossine Antigeni purificati da virus o batteri inattivati Anti-morbillo, rosolia, parotite, Anti-varicella, Antipoliomielite (Sabin), Antitubercolosi Anti-epatite A Anti-poliomielite (salk) Anti-difterico Anti-tetanico Anti-tifico Anti-Haemophilus influenzae tipo b (Hib) Anti-meningococco Anti-pneumococco Anti-influenzale Anti-epatite B

23 2) Microrganismi inattivati (uccisi) Costituiti da virus o batteri inattivati dei quali non è possibile ottenere una variante non patogena o non è possibile arrivare ad una attenuazione; L inattivazione può avvenire attraverso trattamenti fisici (in genere calore) o chimici (formolo, acetone, ecc ); In questo caso bisogna garantire che non vengano alterati gli antigeni importanti ai fini della protezione. Conferiscono una resistenza minore rispetto a quella che si ottiene con i microrganismi vivi Pregi - inducono immunità senza rischio di infezione Difetti - Possibilità di una eccessiva alterazione del microrganismo con scomparsa di alcuni disegni antigenici e la conservazione di altri, per cui si può ottenere una risposta immunitaria, anche ad alto titolo, che non risulta però poi protettiva nei confronti dell infezione naturale. - Incapacità di evocare una soddisfacente immunità locale a livello delle mucose - Minore efficacia nello stimolare l immunità cellulo-mediata (caratteristica delle infezioni attive)

24 Sono vaccini costituiti da germi uccisi: il vaccino anticolerico, antipertossico, antinfluenzale, antirabbico

25 INATTIVATI I vaccini inattivati o uccisi non hanno la capacità di moltiplicarsi nell organismo e tendono però a dare una risposta immunitaria meno robusta di quella dei vaccini vivi. Possono essere formati a partire dai batteri e dai virus.

26 3) Anatossine Hanno avuto notevole diffusione pratica nel campo delle malattie sostenute da germi produttori di una eso-tossina. Il metodo di preparazione: alla tossina di microrganismi (bacillo difterico, bacillo tetanico) viene aggiunta una certa quantità di formolo allo 0,4% e viene fatta soggiornare in termostato per un mese a C fino a detossificazione; In questo modo perdono irreversibilmente la tossicità pur mantenendo il potere antigenico. I vaccini così ottenuti vengono chiamati anatossine o tossoidi.

27 4) Vaccini ad antigeni purificati Sono allestiti a partire da ceppi virali o batterici uccisi da cui vengono successivamente purificati (estratti) proteine o polisaccaridi strutturali (antigeni) in grado di stimolare il sistema immunitario. L immunità non è quindi stimolata dal microrganismo intero (vivo o inattivato) ma dalla presenza di antigeni, sostanze che il sistema immunitario riconosce come estranee e verso le quali mette in atto i processi di difesa con la produzione di anticorpi.

28 EX: Vaccini antinfluenzali: A SUBUNITÀ: costituiti dagli antigeni di superficie purificati: emoagglutinina e neuroaminidasi. Questi due antigeni sono essenziali al virus influenzale per infettare l epitelio respiratorio. L emoagglutinina consente alle particelle virali di aderire alle cellule epiteliali permettendo l inoculazione del loro patrimonio genetico (RNA) mentre la neuroaminidasi favorisce la liberazione e la diffusione delle nuove particelle virali riprodottesi nelle cellule epiteliali infettate. VACCINO A VIRUS INTERI INATTIVATI VACCINO SPLIT - Uccisi con formolo o beta-propriolattone - E il vaccino in uso corrente in Italia e in molti altri Paesi - Costituito da una preparazione virale, monovalente o polivalente, in soluzione acquosa A virus ucciso e disintegrato, costituito da particelle virali inattivate, frazionate con trattamenti chimici

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30 Chi vaccinare? Persone ad alto rischio (broncopneumopatici cronici, cardiopatici, diabetici e soggetti con insufficienza renale), anziani al di sopra dei 65 anni, componenti di collettività industriali, addetti a servizi di primario interesse (servizi sanitari, trasporti pubblici, scuole, collegi, ecc.)

31 EX: Vaccino contro l epatite B: Viene clonato il gene dell antigene HBsAg nel lievito Saccharomyces cerevisiae che può essere coltivato in grandi quantità e da cui l antigene può essere estratto facilmente. VIRUS DELL EPATITE B ANTIGENE DI SUPERFICIE CRESCITA DEL LIEVITO ISOLAMENTO DEL GENE S INSERIMENTO NEL LIEVITO ANTIGENE PURIFICATO VACCINO

32 SUBUNIT/CONJUGATE VACCINO Viene individuata ed isolata, dal microrganismo, una specifica proteina (antigene) o carboidrato con un un ruolo fondamentale di virulenza.

33 5) Vaccini di nuova generazione Preparazione: viene impiegata la tecnica dell ingegneria genetica o DNA ricombinante. conoscere la componente microbica responsabile della risposta immunitaria protettiva (antigeni); Identificare il gene virale o batterico che codifica la formazione della componente microbica e sintetizzare copie dello stesso gene inserendole in un plasmide proveniente da batteri, virus o lieviti di facile coltivazione; Viene ricollocato il plasmide nella cellula di provenienza e viene fatta riprodurre, ottenendo grandi quantità di antigene che può essere utilizzato per produrre il vaccino necessario a basso costo.

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35 REQUISITI DEI VACCINI Un vaccino è un presidio medico che come i farmaci deve avere le seguenti caratteristiche: essere ben tollerato altamente immunogeno ed efficace facilmente usabile di costo contenuto formulazione comprendente principio attivo e eccipienti.

36 MODALITA DI SOMMINISTRAZIONE 1) INTRAMUSCOLARE 2) SOTTOCUTANEA 3) INTRADERMICA 4) PERCUTANEA 5) ORALE 6) INTRANASALE

37 1. Via intramuscolare e sottocutanea: garantiscono che tutto il vaccino introdotto venga assorbito e stimoli le difese immunitarie: vaccini microrganismi uccisi, anatossine o componenti microbiche, perché necessitano di una grande quantità di antigene da introdurre; vaccini viventi come rosolia, morbillo. 2. Via intradermica: inoculazione nel derma mediante siringa e ago sottile; scarso volume è quindi usati per vaccini vivi. 3. Via percutanea: deposizione del vaccino sulla cute previamente scarificata ed è stata usata per la vaccinazione antivaiolosa; oggi per la febbre gialla. Variante, metodo delle punture multiple. 4. Via orale: vantaggiosa per praticità è usata per il vaccino antipolio con virus vivente ed attenuato; vaccinazione antitifica con vaccino vivo attenuato. 5. Via intranasale: vaccinazione rosolia con un particolare vaccino.

38 Proprietà dei vaccini la più accattivante ai fini della Sanità Pubblica consiste nella possibilità di poter eliminare lo stato di portatore. immunità di gregge

39 3 Livelli su cui si basano i Programmi di Vaccinazione 1) Contenimento: ridurre l incidenza di una malattia infettiva e contenerne l impatto sulla salute pubblica; 2) Eliminazione: con questo termine si intende una condizione in cui non si osservano più casi di malattia in una determinata area geografica a causa dell elevato grado di immunizzazione della popolazione; 1) Eradicazione: eliminazione di tutti i casi di infezione ottenuta in tutto il mondo mediante estensive campagne di vaccinazione (eradicazione= completa scomparsa dell agente infettivo e dei suoi serbatoi) Ex. vaiolo

40 VACCINAZIONI OBBLIGATORIE: a partire dal 3 mese di vita sono la vaccinazione contro la difterite, tetano, poliomielite ed epatite B VACCINAZIONI RACCOMANDATE: es. la vaccinazione trivalente MPR è fortemente raccomandata su tutto il territorio nazionale, per raggiungere il 95%; 40