Типы иммунитета и типы вакцин
Лучший способ освоить любое дело – практика и тренировки. Невозможно научиться рисовать, ни разу не взяв в руки карандаш или графический планшет. Не получится пробежать марафон, если перемещаешься только от дивана к холодильнику. Иммунитету тоже нужна тренировка. Справляясь с попадающими в него инфекциями, организм вырабатывает антитела, «умеющие» уничтожать соответствующие бактерии и вирусы. Иммунная система сражается со знакомыми штаммами значительно эффективнее.
Именно этот принцип в начале XX века лег в основу массового создания вакцин: в организм попадают ослабленные или мертвые бактерии, вирусы или их части. Антитела легче с ними справляются, получая необходимый навык, и не допускают развития настоящей болезни.
Конечно, самый квалифицированный совет по выбору подходящей именно вам вакцины даст врач: он проверит состояние вашего организма, соберет анамнез и проверит противопоказания. Но даже в этом случае стоит иметь базовое представление о том, какие разновидности вакцин представлены на современном медицинском рынке.
1. «Живые» вакцины. В их основе лежат аттенуированные (искусственно ослабленные) микроорганизмы – возбудители бактерий. Организм словно переносит «малую болезнь», создавая необходимую защиту. Основной плюс «живых» вакцин – их высокая активность: достаточно одного-двух применений, чтобы выработать стойкий иммунитет. Например, вакцинация против кори обычно проходит в возрасте 12 месяцев и 6 лет, обеспечивая длительную иммунную защиту против «диких» микроорганизмов. «Живые» вакцины используют для защиты от полиомиелита, кори, краснухи, гриппа, эпидемического паротита, ветряной оспы, туберкулеза, ротавирусной инфекции.
2. Инактивированные вакцины. Их получают путем химического или физического воздействия на микроорганизмы. Такие вакцины более стабильны и часто не требуют особых условий хранения, легче переносятся организмом. Особенностью таких вакцин является более слабый иммунный ответ: для создания эффективной защиты требуется несколько доз. К этой категории вакцин относятся прививки против гриппа, брюшного тифа, клещевого энцефалита, бешенства, гепатита А, менингококковой инфекции.
3. Химические вакцины. Их производят из продуктов жизнедеятельности микроорганизма (например, анатоксины созданы на основе вирусных и бактериальных токсинов) или антигенных компонентов, ответственных за формирование иммунного ответа. Степень очистки таких вакцин от балластных веществ очень высокая и может достигать 95% и выше. Они отлично работают для профилактики коклюша, столбняка, дифтерии и т.д.
4. Биосинтетические, или молекулярные вакцины – «вакцины будущего». Основой для них служат белки или пептидные фрагменты, созданные методами генной инженерии. Их безусловный плюс – то, что они не содержат настоящих бактерий и вирусов, имеют высокую эффективность и вызывают узкоспецифичный иммунный ответ. Примером вакцин такого типа может стать рекомбинантная вакцина против вирусного гепатита В, вакцина против ротавирусной инфекции.
Вакцинация против самых распространенных инфекционных болезней включена в Национальный план прививок и проводится в рамках ОМС.
Открытие метода вакцинации дало старт новой эре борьбы с болезнями.
В состав прививочного материала входят убитые или сильно ослабленные микроорганизмы либо их компоненты (части). Они служат своеобразным муляжом, обучающим иммунную систему давать правильный ответ инфекционным атакам. Вещества, входящие в состав вакцины (прививки), не способны вызвать полноценное заболевание, но могут дать возможность иммунитету запомнить характерные признаки микробов и при встрече с настоящим возбудителем быстро его определить и уничтожить.
Производство вакцин получило массовые масштабы в начале ХХ века, после того как фармацевты научились обезвреживать токсины бактерий. Процесс ослабления потенциальных возбудителей инфекций получил название аттенуации.
Сегодня медицина располагает более, чем 100 видами вакцин от десятков инфекций.
Препараты для иммунизации по основным характеристикам делятся на три основных класса.
- Живые вакцины. Защищают от полиомиелита, кори, краснухи, гриппа, эпидемического паротита, ветряной оспы, туберкулеза, ротавирусной инфекции. Основу препарата составляют ослабленные микроорганизмы — возбудители болезней. Их сил недостаточно для развития значительного недомогания у пациента, но хватает, чтобы выработать адекватный иммунный ответ.
- Инактивированные вакцины. Прививки против гриппа, брюшного тифа, клещевого энцефалита, бешенства, гепатита А, менингококковой инфекции и др. В составе мертвые (убитые) бактерии или их фрагменты.
- Анатоксины (токсоиды). Особым образом обработанные токсины бактерий. На их основе делают прививочный материал от коклюша, столбняка, дифтерии.
В последние годы появился еще один вид вакцин — молекулярные. Материалом для них становятся рекомбинантные белки или их фрагменты, синтезированные в лабораториях путем применения методов генной инженерии (рекомбининтная вакцина против вирусного гепатита В).
Схемы изготовления некоторых видов вакцин
Живые бактериальные
Схема подходит для вакцины БЦЖ, БЦЖ-М.
Живые противовирусные
Схема подходит для производства вакцин от гриппа, ротавируса, герпеса I и II степеней, краснухи, ветряной оспы.
Субстратами для выращивания вирусных штаммов при производстве вакцин могут становиться:
- куриные эмбрионы;
- перепелиные эмбриональные фибробласты;
- первичные клеточные культуры (куриные эмбриональные фибробласты, клетки почек сирийских хомячков);
- перевиваемые клеточные культуры (MDCK, Vero, MRC-5, BHK, 293).
Первичный сырьевой материал очищают от клеточного дебриса в центрифугах и с помощью сложных фильтров.
Инактивированные антибактериальные вакцины
- Культивация и очистка штаммов бактерий.
- Инактивация биомассы.
- Для расщепленных вакцин клетки микробов дезинтегрируют и осаждают антигены с последующим их хроматографическим выделением.
- Для конъюгированных вакцин полученные при предыдущей обработке антигены (как правило, полисахаридные) сближают с белком-носителем (конъюгация).
Инактивированные противовирусные вакцины
- Субстратами для выращивания вирусных штаммов при производстве вакцин могут становиться куриные эмбрионы, перепелиные эмбриональные фибробласты, первичные клеточные культуры (куриные эмбриональные фибробласты, клетки почек сирийских хомячков), перевиваемые клеточные культуры (MDCK, Vero, MRC-5, BHK, 293). Первичная очистка для удаления клеточного дебриса проводится методами ультрацентрифугирования и диафильтрации.
- Для инактивации используются ультрафиолет, формалин, бета-пропиолактон.
- В случае приготовления расщепленных или субъединичных вакцин полупродукт подвергают действию детергента с целью разрушить вирусные частицы, а затем выделяют специфические антигены тонкой хроматографией.
- Человеческий сывороточный альбумин применяется для стабилизации полученного вещества.
- Криопротекторы (в лиофилизатах): сахароза, поливинилпирролидон, желатин.
Схема подходит для производства прививочного материала против гепатита А, желтой лихорадки, бешенства, гриппа, полиомиелита, клещевого и японского энцефалитов.
Анатоксины
Для дезактивации вредного воздействия токсинов используют методы:
- химический (обработка спиртом, ацетоном или формальдегидом);
- физический (подогрев).
Схема подходит для производства вакцин против столбняка и дифтерии.
По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), на долю инфекционных заболеваний приходится 25 % от общего количества смертей на планете ежегодно. То есть инфекции до сих пор остаются в списке главных причин, обрывающих жизнь человека.
Одним из факторов, способствующих распространению инфекционных и вирусных заболеваний, являются миграция потоков населения и туризм. Перемещение человеческих масс по планете влияет на уровень здоровья нации даже в таких высокоразвитых странах, как США, ОАЭ и государства Евросоюза.
По материалам: «Наука и жизнь» № 3, 2006, «Вакцины: от Дженнера и Пастера до наших дней», академик РАМН В. В. Зверев, директор НИИ вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова РАМН.
Вакцины – иммунобиологические препараты для иммунопрофилактики инфекционных заболеваний путем выработки активного иммунного ответа к конкретному возбудителю. Вакцинные средства помогают создать длительную устойчивость организма к определенной разновидности патогенных микробных тел. Вакцины помогают проводить плановую и экстренную профилактику инфекционных болезней, которая называется вакцинация. Эта эффективная и одновременно простая методика быстро завоевала уважение среди специалистов. Она служит для предупреждения эпидемий, угрожающих здоровью всего человечества.
Суть прививки
Вакцинация – план действий, направленных на обеспечение защиты организма взрослого или ребенка от вредоносных микроорганизмов. Метод основан на способности иммунобиологических растворов, тренировать иммунитет путем запоминания инфекционных агентов или анатоксинов и моментального их уничтожения при последующем инфицировании.
Прививка – многоуровневое действие, условно разделенное на несколько этапов:
- выявление лиц, которым рекомендована вакцинопрофилактика;
- выбор вакцинного препарата (живого, инактивированного, анатоксина);
- составление графика прививок;
- введение соответственно утвержденному плану вакцин;
- контроль результатов;
- предупреждение и лечение вероятных постпрививочных осложнений или побочных реакций (наиболее часто патологические реакции наблюдаются после введения анатоксинов столбняка, дифтерийной палочки в сочетании с коклюшным компонентом).
Современные вакцины – высокоэффективные и надежные препараты со специфическими антигенами (микроорганизмы, их фрагментарные части, анатоксины) для профилактики опасных инфекционных патологий и других заболеваний. Они создаются путем применения современных генно-инженерных разработок. Они способствуют быстрому формированию защитной устойчивости к разному роду болезненных состояний. Вакцины могут использоваться для вакцинотерапии заражения после контакта пациента с потенциальным возбудителем.
Основные способы иммунизации
Способы прививания зависят от метода введения профилактического раствора с антигенами человеку. В клинической практике применяют ряд этих методик. В зависимости от их особенностей определяют, каким способом будет происходить прививание иммунного ответа:
- внутримышечный метод предполагает необходимость произведения инъекции в мышцы бедра, дельты (яркий пример – прививка с анатоксинами АКДС);
- подкожные прививки ставят в подлопаточную или плечевую область (такой вариант прививки отличается повышенной результативностью, низкой аллергенностью, простотой использования);
- внутрикожные вакцинные инъекции проводятся живой вакциной (БЦЖ, чумы, туляремии, лихорадки Ку);
- ингаляционный метод используется при проведении экстренной помощи (таким путем вводятся вакцины против столбняка, гриппа, дифтерийной интоксикации, краснухи, туберкулеза);
- пероральный прием — один из самых удобных вариантов иммунизации, так как средства вводятся через рот в виде капель (прививка от бешенства, вакцина от полиомиелита).
Внутримышечные, подкожные, внутрикожные прививки являются самыми неприятными для пациентов, так как вводятся путем прокола кожных покровов, доставляя человеку боль. Для устранения неприятных ощущений сегодня рекомендуют вводить препараты в виде аэрозолей или через рот. Помимо безболезненности, данные способы профилактической иммунизации отличаются высокой стерильностью и небольшим количеством послепрививочных осложнений.
Классификация вакцин
В зависимости от происхождения существует четыре типа вакцин:
- живая вакцина, состоящая из ослабленных возбудителей;
- инактивированная суспензия, в состав которой входят убитые микроорганизмы или их фрагменты;
- химическая вакцина содержит высокоочищенные антигены;
- синтетическая вакцина, синтезированная с помощью передовых генно-инженерных технологий в сфере микробиологии.
Некоторые вакцины состоят из компонентов, способствующих выработке иммунитета против одного заболевания (монопрепараты). Другие включают действующие вещества, защищающие сразу от нескольких патологий, поэтому носят название комбинированные вакцины.
Если принять во внимание род антигенов, задействованных при создании вакцины, тогда несложно выделить типы растворов:
- содержащие целые микробные клеточные элементы (живая или инактивированная вакцина);
- включающие фрагменты микробных единиц;
- состоящие их токсинов микроорганизмов (анатоксины);
- созданные на основе синтетических антигенов;
- полученные путем синтеза антигенов с помощью достижений генной инженерии.
Что такое живая вакцина?
Классическая живая вакцина – средство иммунопрофилактики, в процессе изготовления которого использовались не полностью убитые, но ослабленные штаммы патогенных агентов. Эти препараты имеют выраженные иммуногенные свойства, но при этом не способны спровоцировать развитие болезни с присущей ему симптоматикой.
Введение такой разновидности вакцин провоцирует образование защитных комплексов, относящихся к стойкому клеточному, гуморальному или секреторному иммунитету. Эти суспензии нередко становятся причиной развития осложнений, в отличие от анатоксинов, гораздо лучше воспринимающихся иммунной сферой.
Преимущественные качества и недостатки
Среди плюсов вакцин, созданных с применением живых, то есть не убитых микробных агентов, выделяют:
- высокая эффективность;
- быстрое образование иммунных комплексов;
- отсутствие каких-либо консервантов в составе препарата;
- использование минимальных концентраций вакцин;
- возможность применения разных методик прививания;
- активация разных типов иммунитета;
- невысокая стоимость и доступность.
Живая вакцина, помимо преимуществ, имеет также свои недостатки. К основным минусам относят:
- способность провоцировать развитие патологии при вакцинации пациента с ослабленным иммунитетом;
- вакцины на основе живых возбудителей неустойчивы и быстро теряют свои положительные качества при температурных изменениях (люди сталкиваются с нежелательными эффектами иммунизации именно после введения некачественных вакцин);
- живую вакцину нельзя компоновать с другими средствами вакцинопрофилактики (подобные действия чреваты потерей эффекта от препаратов или появлением аллергии).
Разновидности вакцинных суспензий живого типа
Иммунологи учитывают свойства компонентов вакцин с живыми микробами, разделяя их на аттенуированные и дивергентные суспензии. Аттенуированные или ослабленные растворы создаются на основе болезнетворных штаммов с резко сниженной способностью вызывать болезнь, но не утративших своей иммуногенности. На введение данных вакцин иммунитет отвечает формированием антител к инфекции, не давая ей возможностей развиваться в будущем. Основная часть аттенуированных вакцин – препараты для профилактики бешенства, гриппа, Ку-лихорадки, паротита, кори, краснухи и разных штаммов аденовируса.
Вторая группа – вакцины из естественных (дивергентных) штаммов микроорганизмов, обладающих низкой вирулентностью по отношению к организму, но способные стимулировать синтез защитных антител. Примером таких растворов являются профилактические вакцины от натуральной оспы, изготовленные из вирусов коровьей оспы.
Особенности противогриппозной вакцины
Грипп является сложной вирусной болезнью, ежегодно поражающим сотни тысяч наших сограждан, вызывает огромное количество осложнений и даже может стать причиной летального исхода пациентов. Единственный путь предупреждения опасной инфекции – своевременное применение вакцины, помогающей создать кратковременный иммунитет, чего достаточно для предупреждения сезонной волны инфекции.
К главным показаниям к прививанию относятся:
- пожилой возраст (от 60 лет и старше);
- наличие у пациента хронических заболеваний органов бронхолегочной и сердечно-сосудистой системы;
- пациенты, страдающие тяжелыми патологиями печени и почек, люди с расстройствами метаболизма, иммуносупрессией;
- беременность после 12 недель.
Прививку от вируса рекомендуют ставить медицинским работникам и лаборантам. Вакцину применяют по отношению к лицам, которые постоянно пребывают в закрытых коллективах (дома престарелых, тюрьмы).
Основные виды противогриппозных растворов
Вакцины, защищающие от гриппа, бывают живыми или инактивированными. Противогриппозных анатоксинов не существует. Инактивированные суспензии подразделяются:
- убитая вакцина, которая содержит неразрушенные, но высокоочищенные вирионы возбудителя;
- сплит-вакцина (расщепленная), состоящая из разрушенных вирусных агентов;
- субъединичная вакцина содержит фрагментарные белки оболочек вирусов, способных обеспечивать индукцию иммунных клеток.
В медицинской практике часто пользуются вакцинами из числа субъединичных растворов, так как они лишены куриного белка и являются адаптированными для человека. Самые известные представители этого ряда – популярные вакцины «Агриппал» и «Инфлювак».
Иммунология и аллергология >>>> Вакцинация и виды вакцин
Вакцинация – это способ создания протективного иммунитета (иммунитета к определенным патогенным микроорганизмам) с помощью препаратов (вакцин) с целью формирования к антигенам возбудителя заболевания иммунологической памяти, минуя стадию развития данного заболевания. Вакцины содержат биоматериал — антигены возбудителя или анатоксины. Создание вакцин стало возможно, когда ученые научились культивировать возбудителей различных опасных заболеваний в условиях лаборатории. А разнообразие способов создания вакцин обеспечивает их разновидности и позволяет объединить в группы по методам изготовления.
Виды вакцин:
- Живые ослабленные (аттенуированные) – где вирулентность патогена понижена различными способами. Такие патогены культивируются в неблагоприятных для их существования условиях окружающей среды и посредством множественных мутаций утрачивают первоначальную степень вирулентности. Вакцины на такой основе считаются наиболее эффективными. Аттенуированные вакцины дают длительный иммунный эффект. В эту группу входят вакцины против кори, оспы, краснухи, герпеса, БЦЖ, полиомиелита (вакцина Сэбина).
- Убитые – содержат патогены убитых разными способами микроорганизмов. Их эффективность ниже, чем у аттенуированных. Полученные данным способом вакцины не вызывают инфекционных осложнений, но могут сохранять свойства токсина или аллергена. Убитые вакцины дают кратковременный эффект и требуют повторной иммунизации. Сюда относят вакцины против холеры, тифа, коклюша, бешенства, полиомиелита (вакцина Солка). Также такие вакцины применяют для профилактики сальмонеллеза, брюшного тифа и т.д.
- Антитоксические — содержат анатоксины или токсоиды (инактивированные токсины) в комплексе с адъювантом (веществом, которое позволяет усиливать действие отдельных компонентов вакцины). Одна инъекция такой вакцины способствует защите от нескольких патогенов. Такого вида вакцины используют против дифтерии, столбняка.
- Синтетические – искусственно созданный эпитоп (часть молекулы антигена, которая распознается агентами иммунной системы), соединенный с иммуногенным носителем или адъювантом. К таким относят вакцины против сальмонеллеза, йерсиниоза, ящура, гриппа.
- Рекомбинантные – у патогена выделяют гены вирулентности и гены протективного антигена (совокупность эпитопов, которые вызывают наиболее сильный иммунный ответ), гены вирулентности удаляют, а ген протективного антигена вводят в безопасный вирус (чаще всего вирус осповакцины). Так изготавливают вакцины против гриппа, герпеса, везикулярного стоматита.
- ДНК-вакцины — Плазмиду, содержащую ген протективного антигена, вводят в мышцу, в клетках которой он экспрессируется (преобразуется в конечный результат – белок или РНК). Так созданы вакцины против гепатита В.
- Идиотипические (экспериментальные вакцины) — Вместо антигена используют антиидиотипические антитела (имитаторы антигена), воспроизводящие нужную конфигурацию эпитопа (антигена).
Адъюванты – вещества, дополняющие и усиливающие действие других составных частей вакцины, обеспечивают не только общий иммуностимулирующий эффект, но и активируют определенный для каждого адъюванта тип иммунного ответа (гуморальный или клеточный).
- Минеральные адъюванты (алюминевые квасцы) усиливают фагоцитоз;
- Липидные адъюванты – цитотоксический Th1-зависимый тип ответа иммунной системы (воспалительная форма Т-клеточного иммунного ответа);
- Вирусоподобные адъюванты — цитотоксический Th1-зависимый тип ответа иммунной системы;
- Маслянные эмульсии (вазелиновое масло, ланолин, эмульгаторы) – Th2- и Th1-зависимый тип ответа (где усиливается тимусозависимый гуморальный иммунитет);
- Наночастицы, в которые включен антиген — Th2- и Th1-зависимый тип ответа.
Некоторые адъюванты в связи с их реактогенностью (способностью вызывать побочные эффекты) были запрещены к использованию (адъюванты Фрейнда).
Вакцины – это медицинские препараты, которые имеют, как и любое другое лекарственное средство, противопоказания и побочные эффекты. В связи с чем существует ряд правил использования вакцин:
- Предварительное кожное тестирование;
- Учитывается состояние здоровья человека на момент проведения вакцинации;
- Ряд вакцин используют в раннем детстве и поэтому они должны тщательнейшим образом проверяться на безвредность компонентов, входящих в их состав;
- Для каждой вакцины соблюдается схема введения (кратность прививки, сезон для ее проведения);
- Выдерживается доза вакцины и интервал между временем ее проведения;
- Существуют плановые прививки или вакцинация по эпидемиологическим показаниям.
Побочные реакции и осложнения после вакцинации:
- Местные реакции – гиперемия, отек ткани в области введения вакцины;
- Общие реакции – повышение температуры, диарея;
- Специфические осложнения – характерны для определенной вакцины (например, келлоидный рубец, лимфаденит, остеомиелит, генерализованная инфекция при БЦЖ; для пероральной вакцины против полиомиелита – судороги, энцефалит, полиомиелит, ассоциированный с вакциной и другие);
- Неспецифические осложнения – реакции немедленного типа (отек, цианоз, крапивница), аллергические реакции (в том числе отек Квинке), протеинурия, гематурия.