vaccinazione
vaccinazione
Inoculazione, a scopo profilattico, di un qualsiasi vaccino (➔). Il principio dell’azione della v. risiede in meccanismi fisiologici che sfruttano principalmente il concetto di memoria immunologica (➔ immunità). Si distinguono v. preventive o profilattiche, volte a prevenire le malattie infettive e parassitarie; v. terapeutiche o curative, impiegate in talune patologie, specialmente nel passato, allo scopo di attivare la risposta anticorpale; v. desensibilizzanti, impiegate per controllare patologie dovute a fenomeni di ipersensibilità.
Cenni storici
La scoperta della proprietà immunizzante della v. risale a E. Jenner, il quale dimostrò come una lieve infezione prodotta dal virus del vaiolo vaccino sia in grado di proteggere da quella, molto più grave, prodotta dal virus del vaiolo umano. Successivamente, nel 1880, L. Pasteur dimostrò, con colture avirulente dei microrganismi responsabili del colera dei polli, che lo stesso principio era valido per instaurare la resistenza contro le infezioni batteriche e chiamò vaccino la coltura batterica attenuata. Questa scoperta permise a Pasteur e collaboratori di preparare vaccini contro altre malattie infettive (carbonchio, rabbia, ecc.).
Modalità di vaccinazione
Grazie all’introduzione delle v. e alla produzione di vaccini specifici, numerose malattie batteriche, ma soprattutto virali, possono essere controllate. La via di introduzione è generalmente parenterale, per iniezione sottocutanea, per garantire la massima permanenza locale e un conseguente assorbimento lento. Deroghe a questo principio vengono fatte impiegando la somministrazione intramuscolare per i vaccini che possono dare effetti secondari locali, od orale per i vaccini viventi i cui componenti patogeni seguono questa via di immissione. Lo studio delle modalità di interazione fra antigeni e cellule immunocompetenti ha portato a considerare il numero delle dosi e l’intervallo di tempo che deve intercorrere fra esse come parametri importanti per potenziare l’intensità della risposta immunitaria. Nella pratica, per i vaccini vivi attenuati, si impiega una sola somministrazione con l’eccezione della v. con poliovirus, che viene effettuata con tre dosi. Per i vaccini inattivati si praticano, di solito, due somministrazioni a distanza di 6÷8 settimane, e una eventuale terza dose dopo 6÷12 mesi; le tre dosi costituiscono il ciclo base cui possono seguire somministrazioni ulteriori (richiami).
Efficacia ed effetti indesiderati
L’efficacia della v. dipende non solo dalla immunogenicità del vaccino ma anche dalla risposta del soggetto, che è massima fino all’età prepuberale. Quindi le v. dovrebbero essere attuate prima di questa età, in soggetti in buone condizioni di salute e non in trattamento con farmaci che interferiscano con la risposta immunitaria. Le v. possono presentare effetti indesiderati distinguibili in incidenti (episodi gravi, a carattere epidemico, quasi sempre imputabili al vaccino per errori di preparazione, conservazione, somministrazione, ecc.), effetti collaterali (dovuti a proprietà intrinseche dei vaccini), intolleranze (manifestazioni dovute a incapacità del soggetto a tollerare l’infezione locale provocata da vaccini attenuati) e complicazioni (manifestazioni cliniche che non dipendono eziologicamente dalla v., ma da questa messe in evidenza o aggravate poiché preesistenti, contemporanee o successive).
Vaccinazione, memoria, crossreazione
Nel 1780 E. Jenner, medico di campagna inglese, iniettò il contenuto di pustole provocate da vaiolo vaccino (cioè il vaiolo delle mucche) e constatò che i pazienti così trattati non si ammalarono quando infettati di vaiolo umano. Il motivo stava nel fatto che il virus del vaiolo vaccino e quello dell’uomo sono simili ma nell’uomo l’infezione da vaiolo vaccino guarisce in pochi giorni. La vaccinazione alla Jenner fu un grandissimo successo ed è stato il più spettacolare contributo dell’immunologia (che in pratica nasce allora) alla pratica medica. Grazie agli studi immunologici il vaiolo è stato prima contenuto e recentemente eradicato dal pianeta Terra. Dalla prima esperienza di Jenner le pratiche dello stesso tipo, rivolte alla prevenzione di altre malattie infettive (difterite, rabbia, tetano, poliomelite, pertosse e molte altre), vengono chiamate per estensione vaccinazioni.
Le basi scientifiche
Ancora prima di Jenner il concetto di memoria specifica, ossia il fatto che se un organismo sopravvive a un’infezione ha buona probabilità di essere immune durante una successiva epidemia dello stesso patogeno, era già radicato nel patrimonio culturale dell’umanità. I sopravvissuti della peste manzoniana esercitavano l’attività di monatti, perché potevano avere contatti con i malati senza correre pericolo di infettarsi. Furono molti i tentativi di provocare artificialmente la memoria e proprio nel caso del vaiolo, poi risolto da Jenner, furono fatti tentativi di prevenire il vaiolo con il vaiolo (variolizzazione), ma la pratica risultava troppo rischiosa e non fu applicata su larga scala, dato che molti variolati morivano.
Vaccini attenuati
Il salto culturale dellavaccinazione non è stato, perciò, la scoperta e l’applicazione della memoria immunologica, ma l’intuizione di sfruttare il fenomeno della crossreattività, per cui un antigene può indurre una risposta immunitaria (e la relativa memoria) che investe anche una rosa di antigeni simili ma non identici al primo. La riduzione di pericolosità del vaccino rispetto a un patogeno infettante può essere ottenuta artificialmente, sottoponendo il vaccino a trattamenti chimici o fisici che ne diminuiscano la vitalità o patogenicità. Un grande protagonista di questa strategia fu L. Pasteur, che inventò e usò trattamenti ‘attenuanti’ per la rabbia, il carbonchio e altri vaccini. L’abilità sta nel dosare attentamente il trattamento: infatti più si modifica l’antigene da usare come vaccino, e meno efficiente risulterà l’effetto immunologico.
Vaccini morti e vivi
La grande realizzazione degli anni Cinquanta del secolo scorso è stato il vaccino antipoliomielite costruito da J.E. Salk, che per questo, nel 1954, fu insignito del premio Nobel per la medicina o la fisiologia. Il suo metodo di attenuazione del virus era l’uccisione chimica, ma l’efficacia del vaccino non era del tutto soddisfacente ed era inoltre necessario ripetere le inoculazioni di richiamo. Un grande miglioramento fu introdotto da A.B. Sabin, che propose il vaccino vivo, ma attenuato. Questo virus vivo si moltiplica per un certo tempo nelle cellule dell’organismo, producendo un’ottimale quantità di antigene che permette una presentazione dell’antigene stesso ai linfociti T nel modo più fisiologico, senza gli effetti citotossici tipici del patogeno originale.
Crossreazione e distanza antigenica
L’esperienza con il vaccino antipolio ha dimostrato che la crossreattività non è del tipo ‘tutto o niente’, ma è misurabile: dal punto di vista della efficienza della risposta, il vaccino migliore sarebbe un antigene identico a quello del patogeno; più il vaccino viene attenuato, e meno risulta efficiente. Questo concetto è stato recentemente studiato anche dal punto di vista matematico con un modello che studia l’effetto della distanza strutturale tra l’antigene (virus) usato per la prima infezione (o vaccinazione) e il virus presente nella seconda. La diminuzione del successo del virus, calcolato dal numero di particelle virali prodotte e dalla durata dell’infezione, rappresenta l’indice dell’efficienza della risposta: più alta è l’efficienza, più basso è il successo del virus.
Plasticità della memoria
Fino a pochi anni fa la memoria immunologica era considerata come l’insieme dei cloni memoria prodotti durante una risposta di una popolazione di cellule (linfociti B o T) che, grazie alla crossreattività e a un allungamento della vita cellulare, rimane a disposizione dell’organismo per anni e decenni, ed è pronto a produrre una risposta secondaria all’arrivo dell’antigene. Questa concezione statica è stata modificata da studi più recenti dei genetisti Liisa K. Selin e Raymond M. Welsh in Massachusetts, i quali hanno provato che se la seconda infezione è attuata da un virus non identico al primo ma crossreagente, avviene una piccola rivoluzione nel patrimonio dei cloni memoria dell’organismo. Infatti soltanto quelli che crossreagiscono proliferano e diventano dominanti, mentre quelli che non crossreagiscono subiscono invece un contrasto mediato da linfochine che li impoverisce fino, talvolta, a farli scomparire; in altre parole si modifica completamente la gerarchia clonale. Perciò la memoria immunologica, per es. quella ottenuta mediante le vaccinazioni dell’adolescenza, non rappresenta, come si pensava fino a poco tempo fa, un ‘gruzzolo di lingotti in cassaforte’, ma un ‘portfolio di titoli di borsa’ che possono cambiare di valore o essere commercializzati a ogni turbolenza del mercato (nella fattispecie, a ogni influenza o raffreddore di cui ci si ammala). Questo avviene perché, specialmente tra i virus, è stato evidenziato che le crossreattività risultano più frequenti di quanto si pensasse in precedenza.