Miten rokottaminen suojaa yksilöä ja rokotuskattavuus väestöä Merit Melin Rokotusohjelmayksikkö

Miten rokottaminen suojaa yksilöä ja rokotuskattavuus väestöä Merit Melin Rokotusohjelmayksikkö 1

ESITYKSEN SISÄLTÖ Miten rokottaminen suojaa yksilöä? Immuunijärjestelmä Taudinaiheuttajilta suojaavan immuniteetin muodostuminen Miten rokotuskattavuus suojaa väestöä? Laumaimmuniteetti Rokotuskattavuuden merkitys väestön rokotussuojan kannalta 2

Miten rokottaminen suojaa yksilöä? 3

IMMUUNIJÄRJESTELMÄ Immuunijärjestelmä on elimistön puolustusjärjestelmä taudinaiheuttajia vastaan. Immuunijärjestelmään kuuluvat imukudokset ja solut. Immuniteetti = vastustuskyky Synnynnäinen eli luonnollinen immuniteetti Hankittu eli opittu immuniteetti 4

IMUKUDOKSET Imujärjestelmään kuuluvat imusolut ja imukudoset, joita ovat kateenkorva, perna ja imusolmukkeet. Solujen ulkopuolelta kudosneste kulkeutuu ns. imunesteenä imuosuonia pitkin imusolmukkeisiin. Verenkiertoon joutuneet vieraat molekyylit kulkeutuvat pernaan. Nielu- ja kitarisat Kateenkorva Perna Imusolmukkeet Imutiehyet Luuydin 5

SYNNYNNÄISEN JA HANKITUN IMMUUNIPUOLUSTUKSEN SOLUT Synnynnäinen Hankittu 6

SYNNYNNÄINEN IMMUNITEETTI Fagosytoivat eli syöjäsolut sekä luonnolliset tappajasolut Komplementtisysteemi Noin 30 proteiinista koostuva entsyymijärjestelmä Tulehdusreaktio Synnynnäinen immuniteetti ei muodosta muistijälkiä, joten se reagoi aina samalla tavalla. 7

SYNNYNNÄINEN IMMUNITEETTI Synnynnäisen immuunipuolustuksen solut tunnistavat taudinaiheuttajiin liittyviä rakenteita, kuten bakteerien soluseinän osia ja sokerirakenteita, jotka poikkeavat elimistön omista rakenteista. 8

HANKITTU IMMUNITEETTI Spesifinen, tunnistaa tietyn taudinaiheuttajan. Aiemmin kohdatun taudinaiheuttajan muistaminen eli Immunologinen muisti on hankitun immuniteetin pääpiirre. Kun hankittu immuunijärjestelmä kohtaa uuden antigeenin eli vierasperäisen rakenteen, se muodostaa kyseisen rakenteen tunnistavia muistisoluja. Kun sama taudinaiheuttaja kohdataan uudelleen, muistisolut aktivoituvat ja tuhoavat taudinaiheuttajan tehokkaasti. Hankittu immuniteetti toimii yhteistyössä synnynnäisen immuniteetin komponenttien kanssa (esim komplementti ja fagosytoivat eli syöjäsolut). 9

SYNNYNNÄISEN JA HANKITUN IMMUNITEETIN EROJA SYNNYNNÄINEN ei vaadi aiempaa kontaktia ei muistia karkea tunnistus ei merkittävästi voimistu nopea HANKITTU aiempi kontakti tehostaa muisti tarkka tunnistus voimistuu seuraavan tapaamisen yhteydessä hidas 10

SYNNYNNÄISEN IMMUNITEETIN TULEHDUSREAKTIO Synnynnäisessä immuunivasteessa valkosolut erittävät tulehdusvälittäjäaineita tunnistettuaan taudinaiheuttajan ja käynnistävät tulehdusreaktion. Tulehdusvälittäjäaineet viestivät taudinaiheuttajan läsnäolosta ja ohjaavat syöjäsolut kohteeseen. Tulehdusvälittäjäaineet myös ohjaavat valkosolujen kypsymistä ja siirtymistä imukudoksiin, missä opittu immuunivaste kehittyy. 15.4.2015 Merit Melin/ Rokotusohjelmayksikkö 11

HANKITTU IMMUNITEETTI Hankittu immuniteetti perustuu eri tehtäviin erikoistuneisiin valkosoluihin; B-imusolujen tuottamiin vasta-aineisiin ja T- imusoluihin, jotka auttavat ja ohjaavat muiden immuunipuolustuksen solujen toimintaa. Kuva: http://www.sketchyscience.com/ 12

HANKITUN IMMUUNIVASTEEN SOLUT Antigeenejä esittelevät syöjäsolut Makrofagit ja dendriittisolut Kudoksissa, erityisesti limakalvon ja ihon alaisissa Lymfosyytit eli imusolut T- ja B-solut Kiertävät verenkierrossa ja imunesteessä. Lymfosyytit myös pysähtyvät pitkiksi ajoiksi imukudoksiin (pernaan ja imusolmukkeisiin). Imusolmukkeissa lymfosyytit voivat siirtyä verestä imunesteeseen. 13

HANKITUN IMMUUNIVASTEEN SOLUJEN TEHTÄVÄT Makrofagit ja dendriittisolut Ottavat sisäänsä molekyylejä ja pilkkovat niitä Esittelevät antigeeneja lymfosyyteille B-solut Kypsyvät luuytimessä (Bone marrrow) Tuottavat vasta-aineita Toimivat pitkälti yhteistyössä T-solujen kanssa Yksi B-solu voi tuottaa vain yhdenlaisia vasta-aineita 14

HANKITUN IMMUUNIVASTEEN SOLUJEN TEHTÄVÄT T-solut Kypsyvät kateenkorvassa (Thymus) T-tappajasolut (CD8+) Virusten ja solunsisäisten bakteerien torjunta T-auttajasolut (CD4+) Auttavat muita soluja soluvälitteisissä reaktioissa (solunsisäisten mikrobien torjunta) Auttavat B-soluja vasta-ainevälitteisissä reaktioissa (solunulkoisten mikrobien torjunta) T-säätelysolut Säätelevät immuunivasteen voimakkuutta 15

ANTIGEENI JA VASTA-AINEET Antigeeni (immunogeeni) Rakenne, johon vasta-aine tai lymfosyytti voi tarttua Vasta-aine (Immunoglobuliini) Vasta-aineluokat: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD Sitoutumiskyky eli aviditeetti vaihtelee; sitoutuminen antigeeniin ei ole peruuttamaton Vasta-aineet neutraloivat viruksia ja toksiineja, auttavat bakteerien tappamisessa (komplementin aktivaatio, opsonisaatio), voimistavat tulehdusreaktiota 16

VASTA-AINELUOKAT 17

VASTA-AINELUOKAT Kaikki vasta-aineluokat esiintyvät sekä seerumissa että eritteissä, mutta eri suhteissa. Seerumi Sylki, eritteet IgG IgA IgA IgM IgD IgE IgG IgM IgD IgE 18.4.2013 Merit Melin/ Rokotusohjelmayksikkö 18

VASTA-AINEIDEN TOIMINTA Kuva: http://velica.deviantart.com/ 19

VASTA-AINEIDEN TOIMINTA Vasta-aineet sakkauttavat eli agglutinoivat antigeeneja, esim bakteereja. Vasta-aine kiinnittymällä viruspartikkeliin pystyy estämään solun infektoitumisen. Vasta-aine voi neutralisoida toksiinin, eli estää sen sitoutumisen solun pinnalla olevaan reseptoriin. Vasta-aine kiinnittymällä bakteerin adhesiiniin pystyy estämään bakteerien kolonisaation ja sisäänmenon soluun. 20

VASTA-AINEIDEN TOIMINTA (JATKUU) Vasta-aineet tappavat mikrobin yhdessä komplementtisysteemin kanssa. Komplementtisysteemi tunnistaa mikrobin pintaan kiinnittyneet vasta-aineet ja aktivoituu. Komplementin aktivoitumisen seurauksena mikrobin pintaan muodostuu reikiä. Vasta-aineet edistävät myös fagosytoosia yhdessä komplementin kanssa. Vasta-aineet ja komplementti päällystävät mikrobin pinnan, jolloin syöjäsolut tunnistavat mikrobin helpommin. 21

SYTOKIINIT Sytokiinit ovat immuunijärjestelmän solujen erittämiä tulehdusvälittäjäaineita, jotka säätelevät immunologisia tapahtumia. Sekä synnynnäisen että hankitun immuniteetin solut tuottavat sytokiineja. Vastaanottajasoluilla on pinnallaan reseptoreita, joiden välityksellä tieto kulkee solun tumaan tuman toiminta aktivoituu tai estyy. Esim. hydrokortisonin tulehdusta estävä vaikutus perustuu osittain siihen, että se estää sytokiinien tuotantoa soluissa. Sytokiinien vaikutus on yleensä paikallinen ja lyhytaikainen. Lähes kaikilla sytokiineillä on monia eri tehtäviä. 22

SYTOKIINIVERKOSTO 23

IMMUNITEETIN SAA AIKAAN Luonnollinen kohtaaminen antigeenin/ mikrobin kanssa Passiivinen immunisaatio Immunoglobuliinivalmiste Aktiivinen immunisaatio Rokotteet 24

ROKOTE Rokote sisältää taudinaiheuttajan rakenteita. Rokotteet voivat koostua Elävästä heikennetystä taudinaiheuttajasta Tapetusta taudinaiheuttajasta Taudinaiheuttajan osista Immuunijärjestelmä tunnistaa rokotteen rakenteiden olevan elimistölle vieraita, jolloin immuunivaste käynnistyy. 15.4.2015 Merit Melin/ Rokotusohjelmayksikkö 25

MITÄ TAPAHTUU ROKOTETTAESSA? T- ja B-solujen aktivaatio vasta-aineita T- auttaja ja tappajasoluja Antigeeni kontaktiin immuunisysteemin solujen kanssa (makrofagit, dendriittisolut) Tauti estyy tai heikentyy 26

LUONNOLLINEN JA ROKOTTEEN TUOTTAMA IMMUUNIVASTE Taudinaiheuttaja Tarttuminen Tauti Immuunivaste Parantuminen ja suoja Toksiinit Rokottaminen Immuunivaste Suoja 27

Vasta-ainepitoisuus IMMUUNIVASTEEN TEHOSTUMINEN Altistus antigeenille A Toinen altistus antigeenille A Ensivaste Tehostevaste Aika 28

ENSIVASTE Taudinaiheuttaja kohdataan ensimmäistä kertaa Immuunivaste ei muodostu heti Sitoutumiskyvyltään heikkoja vasta-aineita (matala-avidisia) Muistisoluja muodostuu IgM > IgG IgM IgG 29

TEHOSTEVASTE Taudinaiheuttaja kohdataan toista tai useampaa kertaa Nopeampi kuin ensivaste Vasta-aineita muodostuu enemmän kuin ensimmäisellä kohtaamisella Vasta-aineiden laatu on parantunut IgM << IgG, IgA, IgE 30

ENSIVASTE JA TEHOSTEVASTE 1. immuunireaktio on hidas ja se muodostuu suhteellisen pienestä määrästä soluja 1. reaktiossa syntyy myös muistisoluja, joilla on kyky tuottaa uusi laadultaan parempi reaktio nopeasti ENSIVASTE TEHOSTEVASTE 31

ROKOTUSVASTEEN MUODOSTUMISEEN VAIKUTTAA Rokotusreitti Pistoksena (i.m., i.d. or s.c.) Limakalvoille (nenään tai suun kautta) Rokotetyyppi Elävä heikennetty Tapettu/inaktivoitu Komponenttirokote Rokotteen muut ominaisuudet Annos (antigeenin määrä) Adjuvantti (parantaa vastetta) Rokotusaikataulu Riippuu rokotusiästa ja rokotetyypistä Yksilölliset- ja ympäristötekijät Geneettiset tekijät Ravitsemus- ja terveystilanne Ikä 19.9.2013 Helena Käyhty 32 32

Miten rokotuskattavuus suojaa väestöä? 33

LAUMAIMMUNITEETTI Rokottaminen suojaa rokotettua yksilöä taudilta. Laumaimmuniteetti on rokottamiseen liittyvä tärkeä ilmiö, joka perustuu rokotuskattavuuteen. Kun suuri osa väestöstä rokotetaan, pystytään vähentämään mikrobin kiertoa yhteisössä niin, etteivät rokottamattomatkaan enää sairastu tautiin. Laumaimmuniteetti edellyttää korkeaa rokotuskattavuutta, jonka on oltava sitä korkeampi, mitä tarttuvammasta taudista on kyse. On kuitenkin olemassa ihmisestä riippumattomia mikrobeja, joiden kiertoon yhteisössä ei korkeallakaan rokotuskattavuudella pystytä vaikuttamaan, koska niiden reservinä toimii ympäristö tai eläimet. Tällaisia mikrobeja vastaan ei laumaimmuniteettia synny. 34

LAUMAIMMUNITEETIN VAIKUTUS TAUDIN ESIINTYMISEEN Monet tartuntataudit kuten tuhkarokko, sikotauti, vihurirokko esiintyivät ennen rokotteiden käyttöönottoa endeemisinä lastentauteina. Kun vain osa väestöstä oli sairastanut taudin ja muodostanut immuniteetin taudinaiheuttajalle, taudinaiheuttajat pääsivät tarttumaan taudille alttiiden yksilöiden, useimmiten lasten, keskuudessa. Kun riittävän suuri osa väestöstä on immuuni, taudinaiheuttaja ei enää pääse kiertämään väestössä. Selkeä esimerkki rokotteiden avulla saavutetusta laumaimmuniteetista nähtiin hemofiluskonjugaattirokotteiden käyttöönoton jälkeen. 35

LAUMAIMMUNITEETIN VAIKUTUS TAUDIN ESIINTYMISEEN 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Observed Calculated 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 Eskola ea, Rev Med Microbiol 1996 36

LAUMAIMMUNITEETIN VAIKUTUS TAUDIN ESIINTYMISEEN Hib-rokotteen käyttöönoton myötä hemofilusinfektioiden määrässä nähtiin suurin lasku vanhemmissa ikäryhmissä, jotka eivät olleet saaneet rokotetta. Hemofiluskonjugaattirokote suojasi rokotettuja paitsi taudilta, myös nenänielukantajuudelta, minkä vuoksi taudinaiheuttajan esiintyvyys väestössä laski niin matalalle tasolle, ettei se enää päässyt kiertämään väestössä. 37

ROKOTTAMISEN SUORAT JA EPÄSUORAT VAIKUTUKSET Rokottamisen suora vaikutus on immuniteetin muodostuminen ja sitä kautta taudin estyminen rokotetuilla. Rokottaminen voi myös vähentää tartuttavuutta. Rokotuksen vaikutus tartuttavuuteen on keskeisintä laumaimmuniteetin muodostumisessa, rokottamisen epäsuorassa vaikutuksessa. Taudin leviämisen kannalta keskeisten ryhmien rokottaminen on tärkeää. Kohdentamalla rokotukset tiettyihin väestöryhmiin voidaan hidastaa taudin tarttumista koko väestössä tai vähentää taudin esiintymistä niissä väestön osissa, joilla infektion seuraukset ovat vakavimmat. Rokotteen epäsuoran vaikutuksen voimakkuus riippuu taudinaiheuttajan tarttuvuudesta, rokotteen tuottaman immuunivasteen laadusta, taudinaiheuttajan tarttumistavasta ja rokotteen jakautumisesta väestössä. 38

LAUMAIMMUNITEETTI SUOJAA HEIKKOJA Rokottaminen suojaa rokotettua yksilöä taudilta, mutta kaikki eivät voi itse ottaa rokotetta. Nämä väestöryhmät ovat riippuvaisia laumaimmuniteetistä. Laumaimmuniteetti voi suojata niitä, joiden oma immuniteetti on heikentynyt, ja jotka ovat erityisen alttiita taudille. Henkilöt, joilla on puutteellinen immuunijärjestelmä Vastasyntyneet Ikääntyneet Syöpäpotilaat HIV-positiiviset Sairaalahoidossa olevat potilaat 39

MINKÄ ROKOTTEIDEN OSALTA LAUMAIMMUNITEETTI ON TÄRKEÄ? Tauti rotavirusripuli jäykkäkouristus kurkkumätä hinkuyskä polio hemofilustaudit pneumokokkitaudit tuhkarokko sikotauti vihurirokko kohdunkaulan syöpä kausi-influenssa Kansallisen rokotusohjelman rokotteet, lapset 40

MINKÄ ROKOTTEIDEN OSALTA LAUMAIMMUNITEETTI ON TÄRKEÄ? Tauti rotavirusripuli jäykkäkouristus kurkkumätä hinkuyskä polio hemofilustaudit pneumokokkitaudit tuhkarokko sikotauti vihurirokko kohdunkaulan syöpä kausi-influenssa Kansallisen rokotusohjelman rokotteet, lapset 41

ROKOTUSKATTAVUUS JA LAUMAIMMUNITEETTI Laumaimmuniteetti ei tee rokottamattomasta yksilöstä immuunia taudille. Laumaimmuniteetin saavuttaminen edellyttää, että riittävän suuri osa väestöstä on rokotettu. Mitä tarttuvampi taudinaiheuttaja on, sitä suuremman osan väestöstä on oltava rokotettu. Tuhkarokkoon sairastunut tartuttaa keskimäärin 10, jopa 20 taudille altista henkilöä R 0 >10 42

TARTUTTAVUUDEN VAIKUTUS LAUMAIMMUNITEETTIIN H = 1-1/R 0 Kuva: Kari Auranen 43

MITEN LAUMAIMMUNITEETTI VAIKUTTAA? Laumaimmuniteetti toimii vain jos suurin osa väestöstä on rokotettu. Esimerkiksi 19 joka 20 ihmistä kohden (95%) tulee olla immuuni, jotta tuhkarokkovirus ei pääse leviämään rokottamattomiin. Laumaimmuniteetti ei silti takaa, että rokottamattomat olisivat suojassa taudilta. Alueilla, missä rokotuskattavuus on alhaisempi, on todennäköisempää, että tuhkarokko pääsee tarttumaan rokottamattomien keskuudessa. Tuhkarokkoepidemioita on esiintynyt Euroopassa maissa, missä rokotuskattavuus on ollut alhainen. Epidemioita voi esiintyä myös paikallisesti alueilla, missä rokotuskattavuus on alhainen, vaikka keskimääräisesti väestön rokotuskattavuus olisikin korkea. 44

ROKOTUSKATTAVUUS 95%, ROKOTTAMATTOMAT TASAISESTI JAKAUTUNEET 45

ROKOTUSKATTAVUUS 95%, ROKOTTAMATTOMAT TASAISESTI JAKAUTUNEET 46

ROKOTUSKATTAVUUS 95%, ROKOTTAMATTOMAT RYPPÄÄNÄ 47

ROKOTUSKATTAVUUS 95%, ROKOTTAMATTOMAT RYPPÄÄNÄ 48

ROKOTUSKATTAVUUS 95%, ROKOTTAMATTOMAT RYPPÄÄNÄ 49

ROKOTUSKATTAVUUS JA LAUMAIMMUNITEETTI Laumaimmuniteetin saavuttamiseksi 95%:lla koko väestöstä on oltava immuniteetti tuhkarokolle. Rokotuskattavuuden on oltava yli 95%, jotta tämä tavoite saavutettaisiin. Näinkään korkea rokotekattavuus ei välttämättä riitä, sillä rokottamattomat eivät ole sattumanvaraisesti jakautuneet väestössä. 50

KIITOS! Terveydensuojeluosasto Rokotusohjelmayksikkö Vaikuttavuusarviointiyksikkö 19.9.2013 Merit Melin/ Rokotusohjelmayksikkö 51