Jak działają szczepionki, dokładnie?

Skrytykowane za powodowanie drastycznych redukcji niebezpiecznych chorób, takich jak odra i polio, szczepionki są powszechnie uważane za jedno z największych osiągnięć w dziedzinie zdrowia publicznego w historii współczesnej. Ale jak działają? Jak prosty strzał może uchronić nas przed zachorowaniem?

Szczepienia szkodzą układowi odpornościowemu Twojego organizmu, aby identyfikować i zwalczać określone choroby. To bardzo przypomina przygotowanie armii przed rozpoczęciem wojny. Przygotowujesz żołnierzy i uczysz ich, aby wykrywali i usuwali wroga, zanim jeszcze zobaczą pole bitwy. Brzmi to prosto, ale w rzeczywistości jest to bardzo złożony i skoordynowany wysiłek związany z naturalną obroną organizmu.

Układ odpornościowy

Aby zrozumieć, jak działają szczepionki, warto cofnąć się i spojrzeć na układ odpornościowy organizmu. Kiedy patogeny, takie jak wirusy i bakterie, dostają się do naszych ciał, rozpoczynają ofensywę. Pozostawione niezaznaczone, mogą się rozmnażać i rozprzestrzeniać, często powodując, że zachorujemy.

Ciało ludzkie ma kilka linii obrony, które pomagają chronić się przed chorobami i zwalczać infekcje. Niektóre części układu odpornościowego chronią przed lub atakują wszystko, co nie jest już częścią ludzkiego ciała, podczas gdy inne są znacznie bardziej ukierunkowane. Nasza skóra, na przykład, jest pierwszą linią obrony przed zarazkami. Jest to w istocie nasza kamizelka kuloodporna, której zadaniem jest powstrzymywanie zarazków przed dostaniem się do środka. Cięcia lub zadrapania mogą osłabić zbroję, pozwalając najeźdźcom znaleźć drogę, a naturalne otwory - takie jak nasze nozdrza czy usta - również mogą być bramkami. Substancje chemiczne, takie jak ślina w jamie ustnej lub soki żołądkowe w żołądku, mogą rozkładać się lub zabijać bakterie, a gorączka jest sposobem na obniżenie temperatury w pomieszczeniu, próbując zabić lub osłabić najeźdźców, którzy przetrwają tylko w chłodniejszych warunkach.

Kiedy dochodzi do infekcji, organizm zaczyna również wytwarzać różne rodzaje białych krwinek. Komórki te działają jak żołnierze, koordynując ataki na najeźdźcę, wyszukując określone cele znane jako antygeny.

Antygeny

Antygen jest kawałkiem lub produktem ubocznym białka podobnego do patogenu znajdowanego na powierzchni wirusa, na przykład - którego układ odpornościowy poszukuje w przypadku infekcji. Białe krwinki i przeciwciała wyłapują specyficzne antygeny i zatrzymują się, uruchamiając atak, aby usunąć mikroby i zapobiec ich rozmnażaniu. Gdy bitwa zostanie wygrana, a infekcja ustąpiła, komórki naszego układu odpornościowego pamiętają, na co zwrócić uwagę w przypadku ponownego kontaktu z patogenem. Wiedza o tym, jakie antygeny wykrywa system immunologiczny i na nie reaguje, jest kluczem do opracowania skutecznej szczepionki.

Szczepienie ochronne

Szczepionki działają bardzo podobnie do dzikich infekcji. W rzeczywistości, dla obrony naszego ciała, wyglądają dokładnie tak samo. Szczepionki składają się z antygenów, które są takie same lub bardzo przypominają antygeny znajdujące się na dzikich patogenach. Kiedy te antygeny szczepionkowe dostaną się do organizmu, uruchamiają ten sam rodzaj alarmów, aby wytworzyć ten sam rodzaj białych krwinek i przeciwciał niezbędnych do poszukiwania i niszczenia najeźdźcy. Ciało pamięta, na co zwracać uwagę, aby mógł zmobilizować się znacznie szybciej, gdyby kiedykolwiek spotkał najeźdźcę. Jednak w przeciwieństwie do dzikich infekcji szczepionki nie będą powodować choroby. Zapewniają one korzyści z infekcji, to jest odporności, ale przy znacznie mniejszym ryzyku, a to z powodu sposobu, w jaki są wytwarzane.

Rodzaje szczepionek

Wszystkie antygeny wykorzystują do stymulacji odpowiedzi immunologicznej, ale nie wszystkie szczepionki są wytwarzane w ten sam sposób. Które antygeny i ile różnią się w zależności od rodzaju szczepionki i choroby, której ma ona chronić.

• Żywe, atenuowane szczepionki: Te szczepionki używają całego, żywego wirusa, który został "osłabiony" lub osłabiony, w sposób, który czyni go praktycznie nieszkodliwym dla ludzi ze zdrowym układem odpornościowym. Ponieważ jest na żywo, może replikować i rozprzestrzeniać się po ciele tak, jak zrobiłby to dziki wirus. Jest to najbliżej naturalnej infekcji i dlatego jest niezwykle skuteczny w wywoływaniu silnej odpowiedzi immunologicznej. Mówiąc to, osoby z osłabionym układem odpornościowym - jak biorcy przeszczepów lub poddawani leczeniu nowotworowemu - nie powinni otrzymywać tego typu szczepionek, ponieważ pomimo ich osłabienia organizm może nie być w stanie ich zwalczyć. Przykłady obejmują szczepionki MMR (odra, świnka i różyczka) i ospy wietrznej (lub "ospy wietrznej").
• Inaktywowane szczepionki: Podobnie jak w przypadku żywych szczepionek, szczepionki inaktywowane wykorzystują cały wirus, tylko że nie są żywe. Są inaktywowani - lub "zabici" - w laboratorium. Ponieważ nie mogą one replikować się i rozprzestrzeniać w całym organizmie, często wymagane są dodatkowe dawki, aby uzyskać taki sam rodzaj ochrony, którego używają żywe szczepionki, a czasami dawki przypominające są potrzebne do utrzymania odporności. Przykłady obejmują szczepionkę przeciw polio i wiele preparatów szczepionek przeciw grypie.

• Szczepionki podjednostkowe: Szczepionki podjednostkowe wykorzystują tylko wybrane antygeny, takie jak fragment zarodka lub trochę białka, aby wywołać odpowiedź immunologiczną. Ponieważ nie używają całego wirusa lub bakterii, działania niepożądane nie są tak powszechne jak w przypadku żywych lub inaktywowanych szczepionek, ale często potrzebne są dawki wielokrotne, aby były skuteczne. Przykłady obejmują składnik krztuśca (lub "krztusiec") szczepionek DTaP i Tdap.
• Koniugaty szczepionkowe: Szczepionki te zostały zaprojektowane w celu ochrony przed grupą bakterii, które mają wokół nich rodzaj podobnej do cukru powłoki. Podczas dzikiej infekcji, ta warstwa ukrywa antygeny przed naszym układem odpornościowym, więc skoniugowane szczepionki wiążą antygeny z powłoką, tak aby mechanizmy obronne organizmu wiedziały, czego szukać i były lepsze w poszukiwaniu i niszczeniu bakterii w przypadku infekcji. Przykłady obejmują szczepionkę skoniugowaną z meningokokami, która może pomóc chronić przed bakterią, która może powodować zapalenie opon mózgowych.
• Szczepionki toksyczne: Czasami nie jest to bakteria lub wirus, którym potrzebujesz ochrony, ale raczej toksyna, którą patogen wywołuje, gdy znajduje się w ciele. Tego typu szczepionki używają osłabionej wersji toksyny - zwanej toksoidem - aby pomóc ciału nauczyć się rozpoznawać i zwalczać te toksyny, zanim zdążą wyrządzić krzywdę. Przykłady obejmują składnik tężcowy w szczepionkach DTaP i Tdap.

Mechanizmy dostawy

Szczepionki są zaprojektowane tak, aby można je było podawać w bardzo specyficzny sposób, w celu zapewnienia maksymalnej skuteczności i zminimalizowania szkód. Niektóre szczepionki, na przykład, mają być wstrzykiwane do mięśni pod kątem 90 stopni, podczas gdy inne powinny być podawane pod kątem 45 stopni w tkance tłuszczowej między mięśniem w skórze. Dla dorosłych może to oznaczać odbieranie strzału w ramię, podczas gdy dzieci często otrzymują zastrzyki w mięśniach ud. Niektóre szczepionki w ogóle nie mają być wstrzykiwane; zamiast tego powinny być podawane przez nos lub ustnie, i tak dalej.

Sposób, czas i miejsce podania szczepionki zależy od intensywnych badań, doświadczenia i teoretycznych zagrożeń. Szczepionka przeciwko chorobie biegunkowej, takiej jak rotawirus, może być podawana doustnie, na przykład, tak aby mogła bardziej naśladować naturalną infekcję. Podanie nieprawidłowo podanych szczepionek może spowodować, że będą mniej skuteczne lub bardziej prawdopodobne, że spowodują niepotrzebne skutki uboczne.

Należy jednak zauważyć, że żadna szczepionka nie jest podawana dożylnie - bezpośrednio do krwioobiegu.

Testowanie szczepionki

Pomimo opowiadań o szczepionkach, które możemy zobaczyć w mediach społecznościowych lub mitach, które możemy usłyszeć od znajomych, szczepionki są niezwykle bezpieczne i skuteczne w ochronie przed chorobami. W trakcie całego procesu rozwoju istnieje wiele testów, które kandydaci muszą zdać, zanim zdołają dotrzeć do gabinetu lekarskiego lub lokalnej apteki. Przed uzyskaniem licencji od Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków producenci muszą udowodnić, że szczepionka jest skuteczna i bezpieczny dla ludzi. To często trwa latami i oznacza, że ​​po raz pierwszy przetestowano je w tysiącach wolontariuszy. Nawet po zatwierdzeniu szczepionki nadal jest monitorowany pod kątem bezpieczeństwa i skuteczności przez naukowców.

Po oficjalnej licencji na szczepionkę, badania są następnie przeglądane przez Komitet Doradczy ds. Szczepień - zespół ochotników zdrowia publicznego i ekspertów medycznych - w celu ustalenia, czy właściwe jest zalecenie podania szczepionki. Zalecenia te są corocznie aktualizowane i uwzględniają szeroki zakres danych, w tym informacje o skuteczności i skuteczności szczepionki. Jeśli w jakimkolwiek momencie korzyści płynące ze szczepionki przeważają nad ryzykiem, panel odrzuca jego zalecenie, a szczepionka jest zazwyczaj wycofywana z rynku. Na szczęście jest to bardzo rzadkie.

Proces jest wyjątkowo rygorystyczny. Dzieje się tak dlatego, że w przeciwieństwie do wielu leków, szczepionki nie są typowo przeznaczone do leczenia osoby, która jest już chora. Zostały one zaprojektowane w celu ochrony zdrowia przez zapobieganie chorobom w pierwszej kolejności. W rezultacie szczepionki spełniają wyższy standard bezpieczeństwa niż wiele innych produktów medycznych dostępnych na rynku, w tym suplementy diety.

Odporność na stado

Szczepienia mogą być indywidualną działalnością, ale jej korzyści - i ostatecznie - ich powodzenie - są wspólne. Im więcej osób zaszczepionych w danej społeczności, tym mniej osób jest podatnych na infekcje i tym samym szerzy choroby. Wiele drobnoustrojów potrzebuje ludzi, aby przeżyć.Ale jeśli wystarczająco dużo ludzi w danej społeczności jest zaszczepionych, te bakterie nie mają dokąd pójść, a zatem umierają. W ten sposób my, jako gatunek, wyeliminowaliśmy ospę - nie koniecznie poprzez szczepienie pojedynczych osobników, ale poprzez zapewnienie całych społeczności.

Niektóre osoby nie mogą lub nie mogą stworzyć odpowiedzi immunologicznej nawet po otrzymaniu szczepionki. Inni są zbyt młodzi lub zbyt chory, aby się zaszczepić. Osoby te nie są w stanie uchronić się przed niektórymi infekcjami, ale to nie znaczy, że szczepienia nie mogą pomóc w ich ochronie. Upewniając się, że wszyscy, którzy mogą być zaszczepieni bezpiecznie, zostaną zaszczepieni, społeczność może stanowić rodzaj bariery przeciwko chorobie, która chroni wrażliwe osoby przed nimi.

Ograniczenie szkód

Nawet jeśli osoba jest zaszczepiona, nie oznacza to, że jest ona odporna lub w pełni chroniona w przypadku wybuchu epidemii. Choć niektóre są bardzo bliskie, nie wszystkie szczepionki są w stu procentach skuteczne. To dlatego, że medycyna nie jest uniwersalna.

Szczepienie pomaga przygotować organizm odpowiednim krwinkom i przeciwciałom, ale niekoniecznie gwarantuje odporność na całe życie. Te mechanizmy obronne mogą zanikać lub być mniej skuteczne w godzinach nadliczbowych bez pomocy dawek przypominających. Dobra wiadomość jest taka, że ​​ponieważ żołnierze już są na miejscu, jeśli ty robić zachorować na chorobę, przeciwko której jesteś szczepiony, twoja choroba będzie prawdopodobnie krótsza i mniej dotkliwa, niż gdybyś nie była w ogóle szczepiona.