Единообразного определения коллективного иммунитета не существует.
Как минимум 7 разнообразных толкований существует.
Так
CDC в своем словаре определяет коллективный иммунитет как: ситуацию, в которой достаточная (определенная/критическая) доля населения имеет иммунитет к инфекционному заболеванию (с помощью вакцинации и/или до болезни), чтобы сделать его распространение от человека к человеку маловероятным. Даже лица, непривитые (например, новорожденные, беременные и лица с хроническими заболеваниями) получают некоторую защиту, потому что болезнь имеет мало шансов для распространения в пределах общества.
Принцип коллективного иммунитета применяется для контроля различных инфекционных заболеваний, включая грипп, корь, свинку, ротавирусную и пневмококковую инфекции.
Он не распространяется/применяется на/к такие(м) заболевания(м), как столбняк (который является инфекционным, но не заразным), туберкулез, ветряная оспа (из-за нестерильности иммунитета).
Было доказано, что периодические эпидемии/вспышки распространенных детских инфекций, таких как корь, паротит, краснуха, коклюш, ветряная оспа и полиомиелит, возникали из-за образования критического числа восприимчивых особей в популяциях и что эпидемия может быть отложена или предотвращена путем поддержания числа восприимчивых лиц ниже этой критической плотности (
т. е. сохранение доли иммунитета выше некоторого порога).
Инфографики Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США показывают концепцию коллективного иммунитета в действии (на практике):
Анимация
Видео
Термин "коллективный иммунитет" вызывает сильные реакции у некоторых антивакцинаторов. Может быть, некоторым не нравится использование слова «стадо» (herd) из-за его связи с овцами, или другими животными, которые имеют своих пастухов. Или, может быть, это потому, что сама идея коллективного иммунитета основывается на предпосылке, что вакцины эффективны при остановке прогрессирования заболевания и эффективность вакцины является одной из главных основ, которую антивакцинаторы отрицают.
Порог коллективного иммунитета (
количество иммунных лиц в коллективе/обществе, при котором уровне болезнь не может существовать) зависит от того, насколько заразна болезнь, как эффективна та или иная вакцина, степень восприимчивости заболевания и т.д. Например, порог коллективного иммунитета для коклюша составляет 92-94%, тогда как для дифтерии он составляет 85%
Ни одна вакцина не обеспечивает 100%-ю защиту, но распространение болезни от человека к человеку
намного выше у тех, кто остается непривитым
Вспышки кори и эпидемического паротита среди студентов, и коклюш у взрослых, являются
одними из примеров последствий накопления восприимчивых лиц, которые не защищены с помощью вакцинации и/или избежали инфекции из-за эффекта коллективного иммунитета ранее в своей жизни
Иногда инфекция в дальнейшей жизни вызывает более серьезные осложнения, особенно актуально для краснухи, которая имеет наиболее тяжелые последствия (СВК) в 1-м триместре беременности. По крайней мере в одном
исследовании, коллективного иммунитета и связанного с ним задержкой заражения НЕвакцинированных лиц привело к увеличению синдрома врожденной краснухи
Идея коллективного иммунитета
Приведем 2 критических сценария.
Сценарий 1 - никто не имеет иммунитета.
Если 100% населения не имеет иммунитета, болезнь быстро распространяется. Каждый, кто подвергается воздействию инфекции рано или поздно заболеет, кроме тех людей, кто полностью изолирован от общества.
Сценарий 2 - Каждый имеет иммунитет
Если 100% населения имеет иммунитет, болезнь не распространяется, и она быстро исчезнет. Каждый человек, который подвергается воздействию будет находится в безопасности, и никто не будет болеть.
Реальность
В действительности, уровень иммунитета в данной популяции, также известный как стадо/коллектив, будет где-то между 0% и 100%, а уровень распространения заболевания будет где-то между "все будут болеть" и "никто не будет болеть”. Иными словами, “некоторые” будут болеть. Чем ближе вы к критическому сценарию, тем меньше шансов попасть в число “некоторых”. Чем меньше людей будут привиты, тем болезнь будет больше распространяться. И наоборот, чем больше людей будут вакцинированы, тем меньше болезнь будет распространяться.
Таким образом, с логической точки зрения, если вы согласны, что вакцины эффективны в защите от болезней, вы должны прийти к выводу, что коллективный иммунитет должен существовать, в некоторой степени.
Но какие доказательства у нас есть, что в реальности такие защитные эффекты существуют, когда мы вакцинируем большое число людей?
Математика коллективного иммунитета
В настоящее время, некоторые люди могут сомневаться в идее коллективного иммунитета, но врачи думают, что они не будут сомневаться хотя бы в математике. Мы можем использовать математику, чтобы придумать формулу для коллективного иммунитета.
R0 (основное число репродукции количества заболевших) - среднее число других лиц, которое каждый инфицированный человек может заразить среди населения, которое не имеет иммунитета к болезни. (
Например, каждый инфицированный человек в среднем заражает 4 человека)
S - доля населения, которая восприимчива к болезни, т.е. те неинфицированные, которые не имеют иммунитета (
например, 15% населения)
Сама доля восприимчивых лиц (S) рассчитывается делением эпидемического порога числа восприимчивых лиц (Se) на общую численность населения (T): S=Se/T
Для того, чтобы болезнь не исчезла, по крайней мере, каждый инфицированный человек должен заразить другого человека. Теперь, R0 говорит нам, о том количестве людей, которых наш инфицированный человек заразит, если он вступит в контакт с этими восприимчивыми. Однако в реальной жизни некоторые его контакты будут с имеющими иммунитет, и только лица S не будут иметь иммунитета. Таким образом, наш инфицированный человек будет вступать в контакт с S уязвимыми слоями населения, из которых только R0 будут заражаться. Так как мы знаем, что по крайней мере, 1 новая инфекция должна происходить чтобы болезнь распространялась, то вырисовывается следующая формула:
R0 х S = 1
Если значение выше 1 - болезнь будет расти и может стать эпидемией, если, ниже 1, в конечном счете наступает эрадикация.
Мы пытаемся вычислить порог коллективного иммунитета. Обозначим, его как, HI (herd immunity). HI обозначает защищенный процент населения, т.е. тех кто имеет иммунитет к этой болезни (например, 78% или 0,78). Также имейте в виду, что S обозначает процент населения, которое не имеет иммунитета к этой болезни (например, 22% или 0,22). Поэтому, если мы представим HI и S в виде формулы, мы получим полную картину населения, которое в процентном выражении равна 1.
HI + S = 1
Или, как вариант:
S = 1 - HI
Подставляя (1-HI) для S в первом уравнении вы получите:
R0 х (1 - HI) = 1
Решение для HI в этом уравнение дает нам формулу коллективного иммунитета:
HI = 1 - 1/R0 = (R0-1)/R0
Отношение/зависимость между порогом коллективного иммунитета, (R0 - 1) / R0 = 1 - 1/R0, и основным числом воспроизводства, R0, в случайно перемешанной однородной популяции
Риск заболеть непривитым в зависимости от покрытия вакцинацией при R0=3
Последние математические модели рассчитывают R0 с учетом гетерогенности популяций, что требует знания или предположения, о том, как различные группы взаимодействуют. Динамика инфекции в каждой группе зависит от скорости инфицирования от всех других групп. В простой случайной модели, смешения учитывают один параметр поведения, но в гетерогенных популяциях оно заменяется на массив параметров, которые описывают, как каждая группа взаимодействует друг с другом.
Приблизительные пороги коллективного иммунитета для некоторых вакциноуправляемых болезней
Итак, давайте предположим, что для болезни X, R0 = 10. Другими словами, если бы все не имели прививки, можно было бы ожидать, что инфицированный человек заразить еще 10 человек. Эта формула говорит нам, что порог коллективного иммунитета должен был бы быть:
HI = 1 - 1/10 = 0,9 или в качестве альтернативы 90%
Если предположить, что эффективность вакцины (обозначим как “Е”) составляет 95%, это будет означать, что нам придется провести вакцинацию не менее 95% населения, чтобы достичь требуемого уровня коллективного иммунитета (из-за 0.95 * 0.95 = 0,90). Тогда формула будет выглядеть так:
HI = (1 - 1/R0)/Е
Следовательно, если если Е <(1 - 1/R0), то невозможно ликвидировать инфекцию даже при вакцинации всего населения
В реальной жизни, ученые должны принять еще много переменных во внимание такие вещи, как средний возраст, в котором болезнь чаще встречается, среднюю продолжительность жизни, количество поколений подвергающихся воздействию, скорость передачи поколению (
например, грипп за 30-дневный срок заражает 10 поколений, тогда как корь только 2, при том что R0 значительно ниже у гриппа) и т.д.
R0≈L/A,
где L - продолжительность жизни,
А - средний возраст инфекции
Для групп населения с более реалистичной (экспоненциальной) возрастной структурой, более точная оценка R0 может быть получена по следующей формуле R0=1+L/A
Но даже эта простая математика дает хорошее представление в общем, как эти уровни коллективного иммунитета рассчитываются. Пороги коллективного иммунитета рассчитаны на основе существующей статистической информации, они не высосаны из воздуха.
До сих было показано, что концепция коллективного иммунитета имеет смысл и может быть доказана математически. Но все еще нужно, показать, что коллективный иммунитет работает в реальном мире. Есть ли примеры, исследования, показывающие, коллективный иммунитет в работе (на практике)?
“Практический” коллективный иммунитет
Можно рассмотреть
исследование, в котором выясняется эффект вакцинации против ротавируса и защиты невакцинированных групп детей от гастроэнтерита, на основе данных выборки из 1000 больниц в 42 штатах США. Сравниваются заболеваемость ротавирусом в довакцинную эпоху (2000-2006) с первым полным годом вакцинации (2008). Достаточное покрытие вакцинацией соблюдалось лишь у детей возрастом <1 года, дети других возрастных групп не были вакцинированы. Т.е. данное исследование является отличным образцом теста коллективного иммунитета.
В заболеваемости ротавирусной инфекцией произошли значительные сокращения. В частности по возрастным группам:
0-4 года - 78% снижение
5-14 лет - 71% снижение
15-24 года - 65% снижение
Причинно-неопределенный гастроэнтерит (не подтвержденный анализами) также имел статистически значимое снижение. В частности по возрастным группам:
0-4 года - 39% снижение
5-14 лет - 29% снижение
14-24 года - 8% снижение
Как мы можем интерпретировать эти результаты? Это исследование показало, что вакцинация детей в возрасте 1 года и/или менее против ротавирусной инфекции, обеспечивает косвенную защиту старших возрастных групп не только в отношении ротавируса, но и от всех других, причин гастроэнтерита. Похоже, что вакцинация детей раннего возраста приводит к снижению распространения заболеваний в других, не вакцинированных группах, поэтому это исследование дает прямую поддержку идеи коллективного иммунитета.
Конечно, так как исследовалось влияние только одного полного года вакцинации (2008), возможно, что это могло быть случайностью, необычно низкой активностью ротавирусной инфекции с самого начала. Как мы знаем, одно исследование никогда не доказывает ничего, и эти результаты должны быть воспроизведены в других подобных.
Другие многочисленные исследования также подтверждают существование на практике коллективного иммунитета
Effect of Influenza Vaccination of Children on Infection Rates in Hutterite Communities
The vaccination coverage required to establish herd immunity against influenza viruses.
Critical immune and vaccination thresholds for determining multiple influenza epidemic waves.
Vaccine-type human papillomavirus and evidence of herd protection after vaccine introduction
Cost-effectiveness of pneumococcal conjugate vaccine: evidence from the first 5 years of use in the United States incorporating herd effects
The epidemiology of invasive pneumococcal disease in British Columbia following implementation of an infant immunization program: increases in herd immunity and replacement disease.
Modeling insights into Haemophilus influenzae type b disease, transmission, and vaccine programs.
International measles incidence and immunization coverage.
Meningococcal conjugate vaccines: optimizing global impact.
Immunosenescence and herd immunity: with an ever-increasing aging population do we need to rethink vaccine schedules?
A study of the sero-immunity that has protected the Swedish population against poliomyelitis for 25 years.
Заключение
Итак, существует ли коллективный иммунитет?
Прежде всего, если признать, что вакцины эффективны в предотвращении болезней, это неизбежный логический вывод. Если много людей имеет иммунитет, то болезнь не будет распространятся слишком сильно. Те, невакцинированные, и окруженные стеной людей с иммунитетом, скорее всего, не подвергнуться воздействию патогенов.
Во-вторых, можно показать математически, как рассчитывается порог коллективного иммунитета.
В-третьих, были представлены исследования, которое показывает повышенную защиту в невакцинированных популяциях после введения ротавирусной вакцины и других вакцин в обществе.
Подводя итоги, идея коллективного иммунитета является биологически правдоподобной, имеет смысл логически, может быть математически смоделирована на основе бесспорных факторов и простой алгебры, и поддерживается научными наблюдениями и исследования.
Иными словами, отрицать коллективный иммунитет, значит отрицать биологию (естественные науки), логику, здравый смысл, математику - все одним махом.
Первоисточники:
1,
2,
3,
4,
5,
6,
7,
8,
9,
10
Тема: 
Сообщение от Mamma
Ответить с цитированием
Коллективный иммунитет
Показать скрытый текст
А вдруг побегут прививаться по второму, третьему кругу 
Социальные закладки