Appunti di Igiene: esame opzionale 6 CFU

MALATTIA:

- Frequenza dei casi

- Gravità dei casi

- Durata dei casi

- Complicazioni

- Decessi

VACCINAZIONE:

- Frequenza degli eventi avversi

- Gravità degli eventi avversi

Ma l’adesione ad una vaccinazione contro una determinata malattia non è sempre direttamente

proporzionale alla gravità e alla frequenza della malattia stessa.

L’introduzione della vaccinazione ha comportato una riduzione dei casi di molte malattie. Esempi

eclatanti si hanno con la difterite, il morbillo, la parotite, rosolia, tetano, epatite B. La poliomielite è

scomparsa.

La vaccinazione nasce da un medico inglese, Edward Jenner, nel 1776: notò che i mungitori di

mucche si ammalavano raramente di vaiolo (principale causa di morte a quei tempi) ma

contraevano il vaiolo bovino (meno grave). Chi contraeva il vaiolo bovino non si ammalava mai di

vaiolo classico.

OBBIETTIVI DELLE VACCINAZIONI

- Protezione di un individuo

- Protezione di un gruppo a rischio: si va ad identificare il fattore di rischio, come ad esempio

esposizione professionale e zone endemiche.

- Protezione universale: si valuta l’importanza sociale della malattia e la valutazione

costo/beneficio, come ad esempio si fa con la poliomielite, difterite, tetano, epatite B. Sono

vaccinazioni obbligatorie: i bambini al terzo mese vengono vaccinati. La scelta va in base al

fatto che queste 4 malattie sono molto gravi nei neonati piuttosto che negli adulti.

- Eradicazione di una malattia: obbiettivo difficilmente raggiunto. Consiste nell’eliminazione

completa dell’agente patogeno nel pianeta. Ad oggi sono state eradicate vaiolo e

poliomielite (parzialmente). Il vaiolo è dovuto ad un virus che infetta solamente l’uomo e si

riuscì a immunizzare la popolazione. A differenza del vaiolo, la poliomielite presenta più vie

di trasmissione, comprendenti quelle ambientali e animali.

I vaccini sono dei preparati costituiti da:

- Microrganismi

- Tossine

- Costituenti microbici

I costituenti di questo elenco vengono modificati in modo tale che la loro introduzione nell’uomo

provochi la comparsa di immunità (produzione di anticorpi specifici) senza che insorga la malattia.

Gli agenti microbici sono modificati, privati della componente di patogenicità e si mantiene la parte

antigenica.

I vaccini sono:

- Antibatterici: antimeningococco ad esempio

- Antivirali: esempio antifluenza

- Antitossici: esempio anti-tetano

Un vaccino, una volta somministrato, presenta una efficacia che dipende da fattori legati all’ospite

e quelli legati alla vaccinazione. Per quanto riguarda quelli legati all’ospite, la cosa più importante è

l’età dell’individuo: l’età più “giovane” per fare i vaccini è dai 3 mesi di vita in su, poiché prima si ha

l’azione degli anticorpi materni. Un’altra caratteristica importante risiede nelle caratteristiche

genetiche di una persona: ci possono essere persone che hanno una risposta immediata al

patogeno ed altri con deficit genetici che non sono in grado di fare ciò. Anche l’alimentazione è una

caratteristica importante: ci sono molti nutrienti che contribuiscono al miglioramento del nostro

sistema immunitario. Si hanno poi le patologie concomitanti: se una persona è affetta e

somministra il vaccino in quel momento, esso sarà meno efficiente.

Per quanto riguarda i fattori legati alla vaccinazione, i vaccini sono classificati in base all’antigene

contenente che può essere un microrganismo ucciso, un microrganismo attenuato, anatossina,

componenti microbiche come DNA ricombinante e polipeptidi sintetici e idiotipici. Inoltre, sono

classificati in base agli adiuvanti, che sono soluzioni con il compito di aiutare il vaccino nella sua

distribuzione nell’organismo. Possono essere fosfato di alluminio, liposomi, polimeri a rilascio

controllato. Un altro aspetto da considerare è come viene somministrato il vaccino: dose, numero

di dosi, intervalli fra le dosi, vaccini associati o combinati.

I vaccini sono classificati in prima e seconda generazione. Quelli di prima generazione sono i primi

scoperti e prodotti. Essi contengono microrganismi interni inattivati o uccisi o vivi attenutati.

L’inattivazione si ha con trattamenti fisici o chimici; l’antigene non deve essere modificato. Lo

svantaggio è che, essendo non replicativo, occorre somministrare un’elevata carica antigenica.

Per quanto riguarda i microrganismi inattivati o uccisi abbiamo:

- Costituenti ottenuti per ricombinazione genetica (esempio: vaccino acellulare della

pertosse)

- Esotossine proteiche inattivate (anatossina antitetanica)

- Antigeni proteici ricombinanti (vaccino per l’epatite B)

- Antigeni costituiti da carboidrati solubili purificati (polisaccaride capsulare di S.pneumoniae)

- Coniugati a proteine di trasporto

Per i vivi attenuati: esempio del morbillo

Inoltre, se si ha l’iniezione di microrganismi uccisi, essi si degradano e quindi tenderà a

scomparire piano pianto anche la risposta immunitaria.

Ad eccezione dei vaccini di natura polisaccaridica, i vaccini inattivati richiedono somministrazioni

multiple per indurre una risposta efficace.

I vaccini attenutati presentano dei vantaggi, come il fatto che la replicazione in vivo determina

l’incremento della carica antigenica in grado di stimolare il sistema immunitario dell’ospite. Quindi

conferiscono protezione per un lungo periodo di tempo con una sola somministrazione.

Gli svantaggi invece stanno nel fatto che sono controindicati in linea di massima nelle

immunodeficienze, primitive e secondarie, neoplasie generalizzate.

Gli adiuvanti (visti prima) stimolano il sistema immunitario aumentando e potenziando la risposta

umorale e cellulo-mediata verso il vaccino attraverso 3 meccanismi:

- Effetto deposito: che consiste nella graduale e continua liberazione dell’antigene nel sito

della vaccinazione

- Mitogenicità: che consiste nell’irritazione locale (simulando effetto infiammatorio dovuto

al’infezione) e nel facilitare l’incontro dell’antigene con le cellule APC con conseguente

fagocitosi e attivazione non specifica dei linfociti

- Modulazione e aumento del tipo di risposta immunitaria indotta dall’antigene

I vaccini di seconda generazione sono preparati con l’impiego di proteine carrier o con tecniche di

ingegneria genetica e del DNA ricombinate, che comprendono:

- Anatossine modificate geneticamente

- Vaccini coniugati

- Vaccini peptidici

- Vaccini a subunità

- Vaccini a DNA

- Vaccini con vettori vivi ricombinanti (batterici o virali)

La creazione di vaccini di pertosse si usa DNA ricombinante. Il gene che codifica per la pertosse

viene mutato e reinserito nel batterio. Questo fa si che il batterio mutato produca una tossina

modificata che ha perso la tossicità ma ha conservato proprietà antigeniche.

Creazione del vaccino per la difterite: la tossina difterica è un polipeptide di 535 aa ed è costituita

da due subunità (A e B) dove la A è la componente tossica. La tossina viene mutata sostituendo la

glicina in posizione 52 con l’acido glutammico, perdendo la sua tossicità, ed il gene viene reinserito

nel batterio. La tossina ricombinante viene chiamata CRM197.

VACCINI CONIUGATI FORMATI DA POLISACCARIDI: vaccini come quella da pneumococco,

meningococco sono basati su antigeni polisaccaridici della capsula. Questi antigeni non sono

immunogeni e devono essere associati ad una molecola carrier che in questo caso è costituita

dall’anatossina difterica (CRM197) oppure dall’anatossina tetanica.

VACCINI PEPTIDICI O SINTETICI: se si è in grado di identificare nella struttura completa di una

proteina gli epitopo o determinanti antigenici di interesse immunologico si può riprodurre la

sequenza tramite sintesi chimica e realizzare un peptide di sintesi identico a quello del virus.

Questi peptidi per essere immunogeni devono comunque essere coniugati con una molecola

carrier.

PRODUZIONE DI UN VACCINO MEDIANTE INGEGNERIA GENETICA: la tecnica del DNA

ricombinante si basa sulla produzione di una proteina o più proteine di un agente infettivo senza

usare il microrganismo, mediante tecniche di ingegneria genetica che clonano (inseriscono) ed

esprimono il gene corrispondente in diversi vettori di espressione in vitro. Così si producono grandi

quantità di un’unica proteina (subunità) o di diverse proteine di un agente infettivo che possono

essere usate come vaccini a subunità. Le fasi di questa metodologia sono le seguenti: una volta

identificata la proteina di interesse immunologico di un patogeno e la sua sequenza, è possibile

isolare il gene che codifica la suddetta proteina ed inserirlo in un plasmide (plasmide ricombinante)

il quale agisce da molecola di trasferimento per l’inserimento in un vettore di espressione (il tipo di

plasmide usato dipende dal tipo di vettore). I vettori di espressione maggiormente usati sono i

batteri (E.coli), i lieviti (saccaromices cerevisiae) e i baculovirus. I batteri presentano problemi nel

glicosilare correttamente i polipeptidi prodotti, per questo motivo le proteine ottenute presentano

una minore capacità immunogenica, mentre lieviti e baculovirus possono glicosilare correttamente

le proteine.

(Vaccino a subunità per l'epatite B).

VACCINI GENETICI O A DNA NUDO: Nei vaccini genetici il gene di interesse, batterico o virale,

viene introdotto (clonato) in un plasmide batterico, il plasmide ricombinante viene amplificato in

cellule procariotiche e il DNA ricombinante viene purificato in apposite colonne cromatografiche di

affinità. Il DNA ricombinante viene usato come vaccino somministrandolo per via intramuscolare,

intradermica associato a microscopiche particelle inerti che vengono inviate ad elevata velocità

all'interno della superficie cutanea mediante l'uso di specifici strumenti o per via intradermica

associato a liposomi. L'inoculazione dei plasmidi ricombinanti in esperimenti preclinici (animali da

laboratorio) e clinici (piccoli gruppi di individui volontari) ha dimostrato la capacità delle cellule

ospiti di esprimere il gene esogeno o di evocare sia la produzione di anticorpi (immunità umorale)

che di cellule citotossiche (immunità cellulo-mediata). Attualmente sono in corso numerose

ricerche per aumentare il carattere immunogeno dei vaccini genetici attraverso il contemporaneo

inserimento , nel plasmide, assieme al gene di interesse anche di geni codificanti per specifiche

citochine e/o chemochine.

I vantaggi di questi vaccini sono:

1) Sicurezza pari a quelli a subunità

2)Scarsa attività immunogena intrinseca degli acidi nucleici

3)induzione di risposta immunitaria a lungo termine

4)Induzione di risposta immunitaria umorale e cellulare

5) Possi