Co znajdziesz w artykule?
- Krztusiec – powracająca choroba, której można zapobiec
- Dwa rodzaje szczepionek przeciw krztuścowi dostępne w Polsce
- Odpowiedź immunologiczna, skuteczność i działania niepożądane – porównanie szczepionek pełnokomórkowych i bezkomórkowych przeciw krztuścowi
Spis treści
W ciągu ostatnich kilku lat nastąpił gwałtowny wzrost zachorowań na krztusiec nie tylko wśród dzieci, lecz także w populacji dorosłych, zwłaszcza osób starszych. Doskonale to odzwierciedlają dane prezentowane przez Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH – Państwowy Instytut Badawczy (NIZP PZH-PIB). Od 1 stycznia do 15 października 2023 roku zarejestrowano w Polsce 631 przypadków krztuśca (zapadalność 1,67 na 100 000 ludności), a w tym samym okresie w 2024 roku odnotowano aż 20 677
przypadków (zapadalność 54,85) 1 . Krztusiec jest chorobą wysoce zakaźną – jedna osoba może zakazić kolejnych 14-17 osób – co decyduje o dużym ryzyku szybkiego i niekontrolowanego rozprzestrzeniania się w społeczeństwie wywołującej ją bakterii Bordetella pertussis (dla porównania zakażony SARS-CoV-2 może zakazić 3 osoby) 2 . Od stycznia 2023 roku do kwietnia 2024 roku państwa członkowskie Unii Europejskiej (UE) i kraje Europejskiego Obszaru Gospodarczego (EOG) zgłosiły blisko 60 000 przypadków krztuśca, co oznacza ponad 10-krotny wzrost liczby zachorowań w porównaniu z danymi z lat 2022 i 2021 3 .
Wydaje się, że można wskazać kilka przyczyn obecnej sytuacji epidemiologicznej:
- gwałtowne wygasanie odporności od czasu podania ostatniej dawki przypominającej szczepionki (znacznie szybciej w przypadku szczepionki acelularnej [aP])
- ewolucja pałeczek krztuśca sprzyjająca obniżeniu skuteczności odpowiedzi poszczepiennej (głównie po wprowadzeniu szczepionki aP)
- zmniejszenie akceptacji dla szczepień, a w związku z tym spadek poziomu zaszczepienia populacji przeciw krztuścowi
- nieefektywna indukcja odpowiedzi immunologicznej przez szczepionki aP (bezpośrednia przyczyna).
Liczni badacze, a także eksperci World Health Organization (WHO) zwracają uwagę właśnie na zbyt małą efektywność szczepionki aP 4, 5, 6, 7 . Jest kilka faktów, które potwierdzają to twierdzenie.
Epidemiologia
Wprowadzenie pełnokomórkowych szczepionek przeciwko krztuścowi (wP) w latach 40. i 50. XX wieku wiązało się z drastycznym spadkiem liczby zachorowań na krztusiec, jednak z obawy przed działaniami niepożądanymi (choć nie potwierdzono ciężkich reakcji poszczepiennych skojarzonych z wP 6 ) opracowano szczepionkę acelularną (bezkomórkową, która zawiera antygeny wyizolowane i oczyszczone z bakterii krztuśca oraz adiuwant). Początkowo szczepionka aP miała być przeznaczona dla dzieci z grup ryzyka (np. wcześniaków, dzieci z chorobami neurologicznymi), które nie mogły być szczepione wP. Wprowadzenie aP do rutynowych szczepień (głównie w krajach wysokorozwiniętych) doprowadziło do wzrostu zachorowań na krztusiec. Kilkunastokrotny wzrost liczby przypadków zaobserwowano np. w USA, Anglii i Australii 5, 8 . Ostatnie badania przeprowadzone w Finlandii potwierdzają te spostrzeżenia 9 .
Różnice w składzie i liczbie antygenów w szczepionkach aP i wP
W skład szczepionek acelularnych (bezkomórkowych) wchodzą antygeny wyizolowane i oczyszczone z bakterii krztuśca oraz adiuwant. W zależności od producenta liczba antygenów zawartych w tej szczepionce wynosi od 1 do 5 i są one zmieszane ze związkami glinu pełniącego funkcję adiuwantu.
W skład szczepionek pełnokomórkowych wchodzą nieżywe komórki bakterii ze ściśle zdefiniowanego szczepu Bordetella pertussis. Taka szczepionka zawiera znacznie większą liczbę potencjalnych antygenów (nawet do 3000) wraz z innymi czynnikami aktywującymi odpowiedź immunologiczną 7 .
Różnice w typie odpowiedzi immunologicznej po szczepionkach aP i wP
Najlepszą ochronę organizm człowieka uzyskuje po przechorowaniu krztuśca. Odpowiedź immunologiczna jest wtedy pełna, uruchamia wszystkie szlaki (profil Th1/Th17/Th2 z funkcjonalnymi tkankowo-rezydentnymi komórkami T pamięci w płucach i nosogardzieli). Szczepionki zaś indukują tylko wybrane szlaki obronne.
Szczepionka aP wywołuje suboptymalną odpowiedź typu Th2/Th17 oraz głównie przeciwciała neutralizujące IgG4, gdzie Th2 jest zbędny dla ochrony, a odpowiedź jest tylko w płucach. Z kolei szczepionka wP wywołuje odpowiedź typu Th1/Th17 z funkcjonalnymi tkankowo-rezydentnymi komórkami T pamięci w płucach i nosogardzieli 10, 11 .
Czas ochrony i transmisja choroby
Wieloletnie badania wskazują, że ochrona po przechorowaniu krztuśca utrzymuje się >15 lat, po szczepionce wP do 10 lat, a po zaszczepieniu aP tylko 3-5 lat. Po tym okresie wskazane jest doszczepienie 11 .
Osoby zaszczepione aP utrzymują w nosie rezerwuar Bordetella pertussis, a zatem mogą potencjalnie przenosić infekcję na podatne osoby. Neutrofile Siglec-F+ i inne efektory odpornościowe nie są rekrutowane do nosa, wskutek czego bakterie pozostają w nosie i tworzą biofilmy. W przeciwieństwie do tego myszy immunizowane całymi komórkami krztuśca (wP) wytwarzają efektory odpornościowe po prowokacji bakteryjnej, które rekrutują neutrofile Siglec-F+ do nosa 12 .
Podsumowanie
Szczepionki przeciwko krztuścowi zmieniły epidemiologię krztuśca oraz globalny krajobraz zachorowań i zgonów związanych z tą chorobą. Obie szczepionki – pełnokomórkowa (wP) oraz acelularna (aP) – są immunogenne i skuteczne w zapobieganiu krztuścowi. Każda z dostępnych szczepionek ma swoje zalety i wady.
Szczepionka wP zapewnia dłuższą odporność na chorobę, a jednocześnie chroni przed kolonizacją oraz zakażeniem górnych i dolnych dróg oddechowych, a także transmisją bakterii. Początkowe szczepienie za pomocą szczepionki wP determinuje typ odpowiedzi immunologicznej nawet po podaniu dawki przypominającej aP wiele lat później. Szczepionka wP jest jednak bardziej reaktywna, częstość działań niepożądanych, choć łagodnych, jest większa, zwłaszcza u młodzieży i dorosłych 13 . Ponadto jej dostępność jest ograniczona, gdyż jest zarejestrowana tylko u dzieci <7 roku życia. Szczepionka aP wywołuje wprawdzie mniej działań niepożądanych, ale zapewnia krótszą odporność i nie chroni przed kolonizacją górnych dróg oddechowych oraz transmisją bakterii, przez co może dochodzić do wzrostu zachorowań na krztusiec.
Wobec powyższych informacji wydaje się zasadne, aby szczepienia w populacji pediatrycznej wykonywać szczepionką wP, aby uzyskać odpowiednią odpowiedź immunologiczną i trwałą odporność, a wykorzystywać szczepionki aP do szczepień przypominających do czasu opracowania nowych, skuteczniejszych form szczepionek przypominających (III generacji) 11 . Polska jest jednym z nielicznych krajów rozwiniętych na świecie, w których wciąż stosuje się szczepionki wP. Według WHO krajowe programy, w których obecnie wykonuje się szczepienia za pomocą wP (takie jak w Polsce), nadal powinny używać szczepionek wP w podstawowych seriach szczepień. Dane z nadzoru i modelowania sugerują, że stosowanie szczepionek aP może skutkować odrodzeniem się krztuśca po kilku latach, co może prowadzić do zwiększonego ryzyka zgonu u osób zbyt młodych, aby je zaszczepić 4 .
Artykuł z grantu edukacyjnego firmy IBSS Biomed
Abstract
One Pertussis, two vaccines
While pertussis (whooping cough), caused by infection of the respiratory tract by the Gram-negative rods Bordetella pertussis, is a common respiratory disease, it continues to rank among the least controlled of vaccine-preventable infectious diseases. Protection against pertussis is commonly achieved with two types of vaccine: whole-cell (wP) vaccines and newer acellular (aP) vaccines. Although both these types are immunogenic and effective, they both come with their advantages and drawbacks. Whole-cell vaccines afford longer immunity against pertussis, but are much more reactogenic. aP vaccines produce fewer adverse effects, but they induce shorter-lasting immunity and do not protect patients from upper respiratory colonisation and transmission of the bacteria, thus possibly contributing to a rise in the incidence of whooping cough. Researchers and WHO experts point out that aP vaccine is not effective enough. Surveillance data and models suggest that aP vaccine use may lead to a revival of pertussis after several years, which may lead to increased risk of death in individuals too young to be vaccinated.
- 1. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH – Państwowy Instytut Badawczy. Zachorowania na wybrane choroby zakaźne w Polsce od 1 stycznia do 15 października 2024 r. oraz w porównywalnym okresie 2023 r. https://wwwold.pzh.gov.pl/oldpage/epimeld/2024/INF_24_10A.pdf. Dostęp 26.10.2024
- 2. Nguyen VTN, Simon L. Pertussis: the whooping cough. Prim Care 2018;45(3):423-31
- 3. European Centre for Disease Prevention and Control. Increase in pertussis cases in EU/EEA: infants under six months of age at the highest risk. ECDC, 2024. https://www.ecdc.europa.eu/en/news-events/increase-pertussis-cases-eueea-infants-under-six-months-age-highest-risk. Dostęp 26.10.2024
- 4. WHO. Pertussis vaccines: WHO position paper – August 2015. Wkly Epidemiol Rec 2015;90(35):433-60. www.who.int/publications/i/item/WHO-WER9035. Dostęp 26.10.2024
- 5. Domenech de Cellès M, Rohani P. Pertussis vaccines, epidemiology and evolution. Nat Rev Microbiol 2024;22(11):722-35
- 6. Cherry JD, Doustmohammadi S. Pertussis vaccines. Curr Opin Pediatr 2022;34(2):126-31
- 7. Da Silva Antunes R, Garrigan E, Quiambao LG, et al. T cell reactivity to Bordetella pertussis is highly diverse regardless of childhood vaccination. Cell Host Microbe 2023;31(8):1404-16
- 8. Mills KH, Ross PJ, Allen AC, et al. Do we need a new vaccine to control the re-emergence of pertussis? Trends Microbiol 2014;22(2):49-52
- 9. Niinikoski V, Barkoff AM, Mertsola J, et al. Bordetella pertussis isolates in Finland after acellular vaccination: serotype change and biofilm formation. Clin Microbiol Infect. 2024;30(5):683.e1-3
- 10. Szwejser-Zawislak E, Wilk MM, Piszczek P, et al. Evaluation of whole-cell and acellular pertussis vaccines in the context of long-term herd immunity. Vaccines (Basel) 2022;11(1):1
- 11. McCarthy KN, Hone S, McLoughlin RM, et al. IL-17 and IFN-γ-producing respiratory tissue resident memory CD4 T cells persist for decades in adults immunized as children with whole cell pertussis vaccines. J Infect Dis 2024;230(3):e518-23
- 12. Hall JM, Gutiérrez-Ferman JL, Shamseldin MM, et al. Opposing effects of acellular and whole cell pertussis vaccines on Bordetella pertussis biofilm formation, Siglec-F+ neutrophil recruitment and bacterial clearance in mouse nasal tissues. bioRxiv [Preprint] 2024:2024.01.23.576795
- 13. Alghounaim M, Alsaffar Z, Alfraij A, et al. Whole-cell and acellular pertussis vaccine: reflections on efficacy. Med Princ Pract 2022;31(4):313-21
Następny artykuł:
Zapalenia spojówek u dzieci – fakty i mity okiem lekarzy okulistów
Dodaj do ulubionych
