Back to chapter

24.9:

Вакцинации

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Vaccinations

Languages

Share

Вакцинация, администрирование вакцины, антигенного материала из патогенов, подготавливает организм для будущих инфекций специфическим патогенным веществом. При первом введении вакцины Антиген-презентирующие иммунные клетки, или APC, такие как дендритная клетка, захватывают антиген из вакцины, деградируют его и отображают фрагменты антигена на его поверхности. Затем APC активируют T клетки-помощники, коротко TH, которые запускают цитотоксические Т-лимфоциты или CTL, также известные как Т-клетки убийцы, и Б-клетки.После активации CTL становятся способны обнаруживать заражённые клетки, привязываться к клеткам, и выпускать химические вещества, которые убьют клетки вместе с с прицепленными патогенами. После активации TH, Б-клетки разделяется на плазму и клетки памяти B.Плазменные клетки вырабатывают антитела, которые связываются с антигенами, введёнными вакцинами, для уничтожения и ликвидации из тела. После того, как инфекция, вызванная вакциной, очистится, некоторые T клетки преобразуются в клетки памяти, которые могут легко делиться и расти всякий раз, когда происходит контакт с тем же возбудителем или его антигенами в будущем.Клетки памяти и сгенерированные антитела с помощью вакцин против специфического патогена остаются в теле в течение месяцев или лет, в зависимости от вакцины. При заражении индивидуума тем же возбудителем или антигеном, которым он был вакцинирован, клетки памяти распознают антиген и могут разделиться и быстро произвести более оперативную иммунную реакцию.

24.9:

Вакцинации

Обзор

Вакцинация – это введение антигенного материала патогенов для создания иммунитета против определенного микроорганизма. Вакцинация заставляет иммунную систему быстрее и эффективнее распознавать и вызывать иммунный ответ в случае обнаружения настоящего патогена. Вакцинация – один из наиболее эффективных способов защиты как отдельных людей, так и населения в целом от болезней. Растущий скептицизм против вакцинации ставит под угрозу успех программ вакцинации, которые помогли снизить, а в некоторых случаях и искоренить смертельные заболевания.

Формы и введение вакцин

Вакцины можно вводить пероральным и интраназальным путем, а также путем инъекции в мышцу (внутримышечно), жировой слой под кожей (подкожно) или в кожу (внутрикожно). Вакцины содержат антигены, полученные от определенного патогена. Те, которые содержат & ldquo; dead & rdquo; антигены, которые не повреждены, но не могут реплицироваться, называются неактивными вакцинами. Напротив, субъединичные вакцины содержат только части патогена. Некоторые вакцины содержат живой патоген в ослабленной (аттенуированной) форме. Аттенуированный патоген стимулирует иммунную систему, не вызывая серьезных заболеваний. Вакцины часто содержат адъюванты – химические вещества, которые усиливают иммунный ответ против патогена.

Механизмы иммунитета, индуцированного вакцинами

При введении вакцины антигенпрезентирующие иммунные клетки (APC), такие как дендритные клетки или макрофаги, поглощают антиген из вакцины, разлагают его и демонстрируют фрагменты антигена, связанные с молекулами главного комплекса гистосовместимости (MHC). на их поверхности. Затем активированные APC мигрируют в лимфатические узлы, где они сталкиваются и стимулируют наивные Т-хелперы и цитотоксические Т-клетки. Активированные вспомогательные Т-клетки дифференцируются на разные подтипы, такие как вспомогательные Т-клетки типа 1 (T h 1) и типа 2 (T h 2).

T h 1-клетки стимулируют фагоцитарную активность и способствуют активации цитотоксических Т-лимфоцитов (CTL, также известных как Т-клетки-киллеры), которые могут разрушать инфицированные вирусом и раковые клетки. Клетки Т h 2 усиливают ответ антител, активируя В-клетки и инициируя их дифференцировку в плазматические клетки и В-клетки памяти. Плазматические клетки продуцируют антитела, специфичные к введенному вакциной антигену. После того, как патоген устранен, остается небольшой процент Т-клеток, которые демонстрируют усиленный иммунный ответ при повторном контакте с патогеном (Т-клетки памяти). Таким образом, вакцины вызывают фиктивные инфекции, которые генерируют В-клетки памяти и Т-клетки памяти, а также антитела, специфичные к введенному вакциной антигену. Если в будущем организм встретит идентичный антиген, у него может возникнуть гораздо более эффективный иммунный ответ.

Коллективный иммунитет

Помимо создания иммунитета у успешно вакцинированных лиц, вакцинация также способствует формированию коллективного иммунитета. Коллективный иммунитет возникает, когда все сообщество защищено от данного патогена, потому что большой процент населения вакцинирован против патогена. В результате даже небольшая часть людей, которые не могут быть вакцинированы (из-за того, что они слишком молоды или имеют иммунодефицит), имеют гораздо меньшую вероятность заражения. Однако, если больший процент людей не вакцинирован, патоген может найти достаточно восприимчивых хозяев для продолжения размножения.

В результате успешных программ вакцинации вирус оспы больше не представляет угрозы для человечества. Организации здравоохранения возлагают большие надежды на искоренение кори в ближайшем будущем. Однако в 2018 году во всем мире было зарегистрировано около 136000 смертельных случаев, что почти на 50% больше, чем в 2017 году. Это вызвано отсутствием доступа к вакцинам и плохо функционирующими системами здравоохранения в развивающихся странах, а также отказом от вакцинации в высокоразвитых странах. В 2016 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) заявила, что корь в Америке ликвидирована. С тех пор корь возобновилась: в 2018 году было зарегистрировано 372 случая, а за первые три месяца 2019 года – 387 случаев.

Вакцинация от гриппа может снизить риск госпитализации в связи с гриппом

Грипп, или грипп, представляет собой вирусную инфекцию дыхательных путей, которая вызывает от 3 до 5 миллионов случаев тяжелых заболеваний и от 290 000 до 650 000 смертей во всем мире ежегодно. Скорость эволюции вируса гриппа настолько высока, что каждый год приходится разрабатывать новую вакцину.

Suggested Reading

Plotkin, Stanley A, Walter A Orenstein, Paul A Offit, and Elsevier. Vaccines. Edinburgh: Elsevier/Saunders, 2013. [Source]

CDC. “Influenza (Flu) Including Seasonal, Avian, Swine, Pandemic, and Other.” Centers for Disease Control and Prevention. [Source]