Вакцинация: как работают прививки и почему их надо делать

Успехи медицины за последнее столетие связаны не только с разработкой новейших лекарств, излечивающих больных, , но и с вакцинацией — введением вакцин еще не заболевшим.
359c004f407ddd2acbbdc2db7dd59495_cropped
Татьяна Тихомирова
12 октября 2017 12:00

Обсудить 23

Именно благодаря массовой вакцинации такие болезни, как полиомиелит, коклюш, дифтерия и столбняк, перестали представлять серьезную опасность, а о некоторых страшных именах, таких как черная оспа, человечество и вовсе почти забыло. Но в последнее время набирает силу антипрививочное движение, активисты которого утверждают, что побочное действие и осложнения от прививок, особенно у детей, — большее зло, чем те проблемы, которые решаются вакцинацией. Кто же прав?

Иммунная система состоит из двух основных частей — врожденного иммунитета и приобретенного. Обе части взаимодействуют друг с другом довольно тесно. Врожденный иммунитет не нуждается в настройке, он работает на примерно постоянном уровне. Примитивным организмам типа губок, насекомым и грибам с растениями его вполне хватает. Но если вы не гриб, то желающих в вас поселиться гораздо больше. Вам нужен иммунитет приобретенный — гибкая система, способная настраиваться на эффективную борьбу с инфекцией в зависимости от ее вида. Это свойство называется специфичностью иммунитета. Приобретенный иммунитет подразделяется на клеточный (Т-лимфоциты) и гуморальный (В-лимфоциты), они тесно взаимодействуют друг с другом с помощью третьего важнейшего компонента — антиген-презентирующих клеток (АПС).

Арифметика жизни

44e0b18a2b1bd3622eca99fd66050705_fitted_

Шансы осложнений при заболевании корью/краснухой/паротитом у непривитых 1:300. Вероятность осложнений при вакцинации: судороги и повышение температуры — 1:3000, анафилаксия — 1:1000000, тромбоцитопения — 1:40000.

Шансы на летальный исход для непривитых при заболевании коклюшем 1:800, дифтерией 1:20, столбняком 1:5. Вероятность осложнений при вакцинации цельной вакциной дифтерия-столбняк+коклюш: анафилаксия — 1:50000, судороги и повышения температуры — 1−3:5000, потеря сознания и снижение давления — 1:350, острая энцефалопатия — менее 1:100000. (Для других типов вакцин от данных инфекций эти цифры меньше).

Риск заболеть туберкулезом в России у непривитых — 1: 1200. Шансы на осложнения в виде генерализованной инфекции при вакцинации БЦЖ — 1:200000.

Шансы анафилаксии при вакцинации от гепатита B — 1:600000. Шансы перехода гепатита в хроническую форму при заражении в течение первого года жизни 9:10, а вероятность летального исхода в дальнейшем от цирроза или рака печени при хроническом гепатите 1:4.

Шанс получить паралич при заболевании полиомиелитом — 1:100. Вероятность паралича при вакцинации живой полиомиелитной вакциной для первой дозы 1: 800000, общая 1:2500000.


Опознать и уничтожить

Первая линия обороны — врожденная (неспецифичная) иммунная система, клетки которой формируют барьеры на всех путях проникновения инфекции, она справляется с большинством проблем. При «прорыве» в бой вступает приобретенный, специфичный иммунитет. В тимусе, а также в костном мозге, где образуются Т- и В-лимфоциты, они приобретают Т-и В-клеточные рецепторы — датчики, реагирующие каждый на свою мишень. Мишенью для рецепторов будут служить антигены — кусочки вирусов или бактерий (чаще всего с поверхности). Одна клетка содержит лишь один вид рецептора, и у всех ее потомков рецептор будет не совсем идеально такой же, но очень близкий к материнскому. И хотя вирусов и бактерий насчитывается великое множество, видов рецепторов на В- и Т-лимфоцитах на порядки больше, чем известных на сегодняшний день микробных и прочих мишеней! Это достигается путем специальной хаотичной «перетасовки» генов при производстве рецепторов лимфоцитов. Таким образом, каждый из нас в крови имеет хотя бы один лимфоцит, способный опознать любой вымерший или существующий микроб и даже тот, который появится в будущем.

Впрочем, один в поле не воин. Поэтому, как только лимфоцит встречается со своим антигеном, запускается механизм усиления иммунной реакции. Лимфоцит с нужным в данный момент рецептором очень активно делится, и через 3−5 дней мы получаем десятки тысяч клеток, способных опознать проникший внутрь микроб. Теперь уничтожить его гораздо легче: созревшие В-лимфоциты становятся плазмоцитами и производят антитела, которые обезвреживают микробные токсины и облепляют микроб, делая его заметным и привлекательным для системы врожденного иммунитета. Т-лимфоциты в зависимости от их вида помогают В-лимфоцитам или уничтожают зараженные клетки.

На долгую память

У всех дочерних клеток, образовавшихся от нашедших свою мишень лимфоцитов, материнский рецептор немного изменен случайным образом, чтоб узнавание антигена было еще более точным, а связь с рецептором — прочней. Когда микроб удален, такое количество активированных лимфоцитов уже не нужно, и, получив специальные сигналы, эти клетки в большинстве своем умирают. Но их небольшое количество остается жить в течение долгого времени, иногда и на всю жизнь человека. Эти клетки называются B-клетками и Т-клетками памяти. И если тот же самый (или близкий по строению антигенов) микроб проникнет в организм еще раз, иммунный ответ на него будет в разы сильней и быстрей, потому что антигены встретятся уже с готовыми клетками памяти. А за счет вторичного изменения клеточных рецепторов они смогут опознать даже мутировавший микроб или его родственный вид, это свойство называется кросс-реактивностью. В итоге всех этих настроек болезнь, вызванная микробом, протекает гораздо легче, чем впервые возникшая, а может пройти вообще без симптомов, если возбудитель будет отловлен и обезврежен в самые первые часы. Именно этот механизм и используется при вакцинации.

Живые и мертвые

  • Наука

    Ошибка Элона Маска: ученые доказали, что люди не живут в виртуальной Вселенной

  • Наука

    Ошибки эволюции: неразумный дизайн

Вакцины могут представлять собой целый микроб — живой, но ослабленный. Живой микроб в вакцине видоизменен (мутациями) так, что он не может вызвать заболевание, но для иммунной системы выглядит аналогично естественному. Этот тип вакцин используют для профилактики кори, краснухи, ветрянки, ротавирусной инфекции, а также туберкулеза (БЦЖ) и полиомиелита (живая вакцина). Живые вакцины — самый эффективный способ иммунизации, но, к сожалению, и самый рисковый. Если у человека есть серьезный (например, генетический) дефект какого-то звена иммунитета и он постоянно болеет ангиной, бронхитом, кожными инфекциями и т. п., то микробы вакцины могут вызвать у него полноценное заболевание. Второй, крайне неприятный риск — микроб из ослабленного может мутировать в свою полноценную форму и вызвать опять же полноценное заболевание (такие случаи наблюдались при вакцинации живой полиомиелитной вакциной). Опасно ли это? Безусловно. Кому опасно? В основном той самой категории людей с нарушениями иммунитета, которые имели бы максимум проблем от болезни при заражении. Какова частота этого осложнения с живой полиомиелитной вакциной? От 0 до 13 случаев на 100 000 вакцинаций.

Не румяный гриб в лесу, а поганый грипп в носу

43b544c7be7f2c5f7cd94e62f990f1fb_fitted_

Вирус гриппа отличается от других инфекций крайне высокой антигенной изменчивостью. В результате мутаций почти каждый год-два эпидемию вызывает тот вирус гриппа, который не узнается иммунной системой человека, переболевшего (или привитого) в прошлом году. Раз в 30−40 лет антигенная структура меняется еще более кардинальным образом, что вызывает серьезные эпидемии (пандемии). При разработке вакцин от сезонного гриппа ученые предсказывают его следующий подтип. По данным ВОЗ, вероятность правильного предсказания, а значит и эффективности вакцин, в настоящее время составляет порядка 88%. Однако когда регистрируется вирус неизвестного ранее подтипа, недостаток информации не позволяет предсказать, насколько он будет опасен, что дает повод для апокалиптических прогнозов в СМИ и очередной подогреваемой паники.

Имеет ли смысл прививаться от сезонного гриппа всем подряд? Если вы не медицинский работник, не работаете в местах скопления людей, если у вас нет пожилых или больных родственников, а также маленьких детей, и у вас нет серьезных хронических заболеваний — скорее всего, обычная эпидемия гриппа не вызовет у вас никаких заметных проблем. Разумеется, привиться можно, если, например, вы не хотите пропускать работу (или просто болеть) —, но острой необходимости в этом нет. А вот группам с ослабленным иммунитетом (дети, старики, больные) прививка как раз показана, так как именно у них развиваются серьезные осложнения (чаще всего пневмония), которые могут привести даже к летальному исходу (80% всех смертей от гриппа приходится на группу старше 65 лет). Стоит также вакцинироваться тем, кто контактирует с этой группой риска — грипп может быть не опасен для вас, но заразившись, вы можете стать опасны для ваших родственников.


Также открыт вопрос и об эффективности БЦЖ: например, в Санкт-Петербурге к 65−70 летнему возрасту на флюорограммах практически каждого можно найти очаг Гона (признак перенесенного первичного туберкулеза, чаще бессимптомного). Это означает, что прививка не гарантирует полной защиты от инфекции (к тому же эффективность БЦЖ падает со временем). Но у привитых реже встречается устойчивый к препаратам туберкулез и тяжелые формы заболевания. Общий вывод обзоров по поводу БЦЖ таков: в популяциях с высокой частотой туберкулеза (в России) прививка не особо эффективна для предотвращения заражения (риск снижается лишь в детстве), но уменьшает тяжесть течения заболевания.

Следующий вид вакцин — цельные, но каким-либо образом убитые микробы. Таковы вакцины против гепатита А, гриппа, менингококка, пневмококка, коклюша, бешенства, а также инактивированная вакцина против полиомиелита. Иммунный ответ на убитые микробы получается слабее, чем на живые, но он все равно эффективен. Заразиться от такой вакцины невозможно — там нет ничего живого. Но по сравнению с вакцинами, перечисленными ниже, цельные вакцины вызывают наибольшую частоту поствакцинальных реакций.

Расчлененка

Субъединичные вакцины представляют собой отдельные фрагменты микробов, которые также вызывают иммунный ответ. Они могут быть натуральными, полученными из микробов и очищенными (Менинго А+С, антигемофильная вакцина Акт-ХИБ, Пневмо 23, Тифим Ви для профилактики брюшного тифа) или изготовленными с помощью генной инженерии (например, вакцина от гепатита В). Некоторые виды субъединичных вакцин с трудом распознаются иммунной системой, поэтому их связывают с антигенами других микроорганизмов (антигемофильная вакцина) или добавляют адъювант- вещество, увеличивающее эффективность вакцины за счет постепенного высвобождения или стимуляции врожденного иммунного ответа. Самый распространенный адъювант- соли алюминия (квасцы).

Еще один вид вакцин — инактивированные микробные токсины. Они химически обработаны и не могут вызвать тех последствий, которые вызвали бы настоящие токсины, однако вызывают выработку антител против соответствующего токсина. Это, например, антистолбнячная и противодифтерийная вакцины.

Естественным путем

Одна из основных «страшилок», которой оперируют противники вакцинации, — «неестественный» путь попадания возбудителей болезней в организм человека. По их утверждению, возбудители болезней при инфекции проникают в организм через кожу, с дыханием и через слизистые ЖКТ и поэтому вызывают в итоге нормальный, зрелый и стойкий иммунитет. А прививки вводятся иглой под кожу или в мышцу — этот путь не предусмотрен эволюцией, на него не возникает нормального ответа, иммунная система от такого «сходит сума», истощается и ломается.

Взаимодействие В-лимфоцитов, Т-лимфоцитов и антиген-презентирующих клеток. Микроб (1) захватывается антиген-презентирующей клеткой (2), которая его переваривает и по частям выставляет на своей поверхности в специальном комплексе (3). Этот комплекс узнается рецептором Т-лимфоцита (4), который в дальнейшем будет помогать (10) В-лимфоциту (9), узнавшему аналогичный антиген, активироваться, делиться и производить антитела. Кроме того, рецептор В-лимфоцита (6) способен сам узнавать антиген микроба (5), и презентировать его (7) в обработанном виде (8) Т-лимфоциту (4), получая от него помощь в активации и делении.

Это утверждение представляет собой смесь правды и полуправды. Да, микробы чаще не попадают непосредственно в кровь, однако большинство инфекций как раз и запускает вторичный, приобретенный иммунный ответ тогда, когда первичный иммунитет, встречающий микроб на слизистых и коже, уже обойден. Микробы не могут находиться на коже и слизистых долго — их оттуда попросту смывает. Они пытаются проникнуть глубже, в лимфу и кровь, а затем и достигнуть своей цели, которая может быть очень далека от места инфицирования. Прививка как раз и создает искусственно такую же ситуацию, как «прорыв барьеров», какую создает настоящая инфекция.

Иммунитет: полноценный или нет?

Второй антипрививочный миф гласит, что у детей, которым делают прививки, иммунитет истощается, а иммунитет к заболеванию, от которого прививали, все равно неполноценен. Этот миф порожден пробелом в знаниях: дело в том, что мы не живем в стерильной пробирке. Наш организм ежедневно сталкивается с тысячами разных антигенов, и процесс, описанный во врезке, происходит непрерывно. Мы заражаемся какой-либо инфекцией каждый день, но чаще всего это заражение останавливается на барьерах или в ближайшем лимфоузле. Лимфоциты образуются, обучаются, активируются, делятся, взрослеют, умирают. И если бы иммунная система «истощалась», это привело бы к быстрому летальному исходу. На самом деле этого не происходит. Наоборот, в современном цивилизованном мире, довольно чистом с точки зрения гигиены, есть проблема нехватки антигенов для взросления иммунной системы, в связи с чем она ошибочно переключается на безвредные вещества, вызывая начало аллергии (можно почитать подробнее в материале «Ошибка иммунитета»).

Полноценен ли постпрививочный иммунитет? Противники прививок утверждают, что нет. Для развеивания этого мифа достаточно поинтересоваться данными статистики о заболеваемости и смертности от инфекций до введения прививок и после. Антипрививочники, впрочем, утверждают, что заболеваемость инфекционными болезнями упала сама собой, из-за изобретения антибиотиков и более эффективного лечения. Этот аргумент выглядел бы логично, если б не тот факт, что лечение той же ветрянки или краснухи за последние 50−100 лет не изменилось, плотность населения (то есть риск заражения) выросла на порядки, при этом привитые болеют меньше, а непривитые — больше.

Еще одно утверждение противников прививок гласит, что естественные болезни, которыми болеет ребенок, помогают «отлаживать» и тренировать иммунную систему наиболее естественным способом. И это, надо отметить, чистая правда. Однако стоит уточнить, что, увы, далеко не все дети доживают до финала такой «естественной тренировки». Сторонникам «естественного иммунитета» стоит задуматься о естественном же отборе: сто лет назад в деревнях из десяти детей до взрослого возраста доживали двое-трое, остальные умирали от болезней. При «неестественной тренировке» (вакцинации) шансы выжить существенно выше.

Автор статьи — аллерголог-иммунолог, кандидат медицинских наук

Популярная Механика прочитано 3045 раз