IMMUNITA ACQUISITA INNATA COSTITUTIVA INDUCIBILE ATTIVA PASSIVA ARTIFICIALE

IMMUNITA’ ACQUISITA INNATA COSTITUTIVA INDUCIBILE ATTIVA PASSIVA ARTIFICIALE NATURALE VACCINI MALATTIA SIERI MADRE FIGLIO

ANTIGENE Qualsiasi molecola che intereagisce con gli elementi del sistema immunitario, comprendendo sia sostanze esogene che endogene (nel caso di patologie autoimmuni). Principalmente gli antigeni sono di natura proteica, polisaccaridica e complessi lipoproteici. Un antigene È in grado di indurre una risposta immunitaria (ovvero di provocare la produzione di anticorpi o l'instaurarsi di una risposta cellulo-mediata) È in grado di reagire col sistema immunitario

Esiste una netta distinzione operativa tra antigene e immunogeno: • L’IMMUNOGENO è qualunque sostanza in grado di suscitare una risposta immune (cioè si definisce IMMUNOGENICA). • L’ANTIGENE è in grado di legarsi ad uno specifico anticorpo (oppure a un linfocita T). Tutti gli antigeni sono potenzialmente in grado di stimolare la produzione di anticorpi specifici, ma solo alcuni sono in grado di farlo realmente, perché la maggior parte si comportano da APTENI ovvero ci riescono solo se legati ad una molecola (CARRIER) che li fa diventare immunogeni. • EPITOPO o DETERMINANTE ANTIGENICO: parte di un antigene che entra in contatto con il sito di legame di un anticorpo o col recettore per l’Ag delle cellule T. (Gli epitopi sono praticamente le porzioni più importanti dell’antigene, capaci di evocare la risposta immunitaria).

Vaccini 1776 Edward Jenner notò che: • i mungitori si ammalavano raramente di vaiolo ma contraevano il vaiolo bovino (meno grave) • chi contraeva il vaiolo bovino non si ammalava mai di vaiolo classico.

Cosa sono • I vaccini sono preparazioni farmaceutiche in grado di indurre un’immunità protettiva con formazione di cellule B di memoria.

Obiettivi VERSO IL SINGOLO • provocare una risposta immune nei confronti di uno o più antigeni di un agente patogeno per proteggere il soggetto dalla patologia da esso causata. VERSO LA COLLETTIVITA’ • limitare la diffusione di una patologia e ove possibile eradicarla definitivamente (es. vaiolo)

Requisiti fondamentali Immunogenicità: deve indurre livelli anticorpali elevati nei confronti degli antigeni in esso contenuti. Efficacia: gli anticorpi indotti devono proteggere il soggetto dalla malattia per cui è sviluppato il vaccino e tale protezione deve essere il più lunga possibile. Sicurezza: alla sua somministrazione deve seguire una percentuale minima di effetti collaterali, che deve essere commisurata con la gravità della malattia.

Tipi di vaccini • Batterici • Virali • Viventi attenuati: BCG, antitifo orale • Uccisi: antipertosse, colera • Anatossine: antidifterico, antitetanico • Antigeni di superficie: Hib, antipneumo e meningococco • Viventi attenuati: antipolio orale, antirosolia, antimorbillo, antiparotite, antiamarillico • Inattivati completi: antinfluenzale, antipolio iniettabile, antirabbico • Antigeni di superficie: anti HBV

Costituzione dei vaccini • Vivi attenuati (virus o batteri). Virali: vaccino orale di Sabin, MPR; Batterici: BCG, Ty 21 a • Inattivati (virus o batteri) uccisi con mezzi fisici o chimici rispettando l’integrità antigenica. Esempi: antirabbico, antipolio di Salk antinfluenzale, antipertosse

• Frazioni di microrganismi: costituiti da virus frammentati (SPLIT), così allestiti per ovviare a reazioni indesiderate • Antigeni purificati: i vaccini antinfluenzali a subunità come EMOAGGLUTININA E NEURAMINIDASI. Esempio: antimenigo e pneumococco, anti Hib

• Anatossine: esotossine trattate ma che mantengono potere antigene: bacillo difterico e tetanico • Antidiotipo: determinanti idiotipici degli anticorpi che stimolano la produzione di Ab mimando l’antigene originale • Manipolazioni genetiche: Hbs. Ag

Vaccini inattivati • Contengono microorganismi (virus o batteri) uccisi (inattivati) • Privi di virulenza, patogenicità ed infettività • Conservano antigenicità

Alcuni vaccini inattivati • • Anti-polio (IPV Salk), Anti-Epatite A, Anti-influenzali Antirabico Antitifico Anticolerico Anti-Ricketsia provazeki (tifo petecchiale)

Metodi di Inattivazione • calore: causa estesa denaturazione delle proteine, alterando struttura antigeni = induzione anticorpi bassa affinità; • formaldeide: assieme all’uso di altri agenti alchilanti è la tecnica che ha maggior successo; • beta-propionolattone • raggi U. V.

Vantaggi • Possono essere somministrati in soggetti a rischio, in quanto non possono causare infezione • Sono facilmente conservabili anche in condizioni ambientali sfavorevoli, tipiche delle regioni del terzo mondo; • Sono di facile allestimento e di costo contenuto. • Difficile contaminazione durante la produzione

Svantaggi • Non idonei per virus con genoma infettante (es. Herpes simplex); • Spesso conferiscono immunità breve e scarsamente protettiva e richiedono frequenti dosi di richiamo (specialmente antibatterici); • Inducono solo Ig. M e Ig. G ma non Ig. A; • Determinano attivazione della sola risposta di tipo B, senza quella cellulo-mediata (risposta T) che è essenziale nell’immunità antivirale. • Maggior frequenza effetti collaterali • Necessità di adiuvanti nella formulazione • Somministrabili solo per via parenterale

Vaccini attenuati Contengono batteri o virus vivi, che, mantenendo inalterato il potere antigene, e la capacità di indurre anticorpi ad alta affinità, sono caratterizzati da ridotta virulenza e/o patogenicità

Alcuni vaccini attenuati • • Anti-polio (Sabin) Anti-Morbillo Anti-parotite Anti-rosolia Antitubercolare (B. C. G. ) Antitifico (Salmonella typhi Ty 21 a) Anticolerico

Metodi di attenuazione • Isolamento di mutanti naturalmente attenuati. (Instabilità genetica e possibile emergenza di mutanti revertanti) • Coltivazione per la selezione di mutanti a ridotta virulenza. (Instabilità genetica e possibile emergenza di mutanti revertanti) • Creazione di mutazioni specifiche o delezioni di geni indispensabili per la virulenza mediante tecniche di ingegneria genetica. (Revertanti improbabili)

Virus ricombinanti attenuati • Identificazione di gene bersaglio • Clonazione del genoma virale • Mutazione/delezione del gene ed espansione del clone virale mutato • Il virus attenuato si replica in vivo ed è immunogeno Mutazioni così estese molto difficilmente possono revertare al genotipo selvatico

Vantaggi e Svantaggi • • • • Quantità e numero dosi ridotto Ridotta incidenza effetti collaterali Induzione di immunità duratura e protezione elevata Attivazione risposta umorale e cellulo-mediata (vaccini antivirali) Attivazione immunità mucosale (Ig. A) Effetto protettivo a rapida insorgenza Possibile somministrazione topica Somministrazione preclusa per immunocompromessi e soggetti a rischio Crono-termo-foto-labilità Possibile emergenza di revertanti o ricombinanti virulenti Possibile insorgenza di infezioni persistenti Possibile diffusione nell’ambiente ed interazione con soggetti immunocompromessi Facilità di contaminazione durante la produzione

Vaccini con componenti purificate Allestiti con componenti purificate dell’agente patogeno, implicate nella patogenicità e/o nella virulenza: • Adesine • Invasine • Antigeni capsulari • Esotossine detossificate (anatossine o tossoidi) • Proteine capsidiche e pericapsidiche virali

Modificazione della tossina in tossoide o anatossina Agenti chimici e/o fisici

Alcuni vaccini con componenti purificate ANATOSSINE • Vaccino antidifterico • Vaccino antipertussico • Vaccino antitetanico POLISACCARIDI CAPSULARI • Vaccino antimeningococcico • Vaccino antipneumococcico

Vantaggi • Stimolo diretto contro specifico bersaglio • Induzione di titoli anticorpali specifici molto elevati • Riduzione di reazioni avverse causate da altre componenti antigeniche. Svantaggi n n n Polisaccaridi spesso scarsamente immunogeni, specialmente nella prima età pediatrica (vaccini antimeningococco ed antipneuomococco) Necessaria aggiunta adiuvanti peptidici Estesa variabilità antigenica Termolabilità Costi produttivi elevati

Vaccini ricombinanti • Vaccini ricombinanti a subunità antigeni proteici espressi per via ricombinante in sistemi eterologhi (batteri, lieviti ecc. ); sono scarsamente immunogeni • Vaccini vivi ricombinantigeni proteici clonati in ospiti batterici o virali apatogeni (vettori) e fatti esprimere in vivo, permettendo uno stimolo immunogenico efficace e prolungato

Vaccini ricombinanti a subunità Il gene che codifica per l’antigene di interesse, viene amplificato (PCR), isolato, e clonato in un vettore plasmidico. Il gene viene quindi subclonato in un vettore di espressione (procariotico o eucariotico) La proteina ricombinante viene purificata ed utilizzata per allestire il vaccino.

Vaccini con vettori ricombinanti Vettore: virus o batterio apatogeno o reso non patogeno ingegnerizzato per veicolare il gene di interesse del microrganismo bersaglio Il virus del vaiolo bovino è attualmente impiegato come vettore per vaccini ricombinanti, tra cui vaccini sperimentali anti-HIV Mutanti di Salmonella enterica sono usati per lo sviluppo di un nuovo vaccino anti-HBV

Vaccino antidifterico e antitetanico Vaccino antidifterico Anatossina adsorbita su adiuvante minerale (idrossido o fosfato di allluminio). Metodica di Ramon: formalina allo 0, 4% ed incubazione a 38°C-40°C per un mese. Reazione di Schick: inoculazione intradermica della tossina per valutare lo stato immunitario ed eventuale ipersensibilità. Vaccino obbligatorio in Italia dal 1939. Vaccino antitetanico Anatossina adsorbita. Vaccinazione obbligatoria in Italia per tutti i nuovi nati dal 1968 e per categorie dal 1963

Vaccino antipolio secondo Sabin e Salk Vaccino Sabin: Ceppi viventi attenuati che conservano l’originario enterotropismo, avendo perduto la neurovirulenza. Composto da tre ceppi (1, 2, 3) privi di immunizzazione reciproca. Somministrazione per via orale in unica sospensione trivalente. Vaccinazione obbligatoria in Italia dal 1966. L’adattamento dei virus poliomielitici a substrati non naturali determina una perdita di virulenza per comparsa di particelle mutanti scarsamente neuropatogene o non neuropatogene. Si saggia la perdita di neurovirulenza con inoculazioni intracerebrali nella scimmia Vaccino Salk : Vaccino inattivato che viene utilizzato in soggetti adulti o in soggetti controindicazioni al vaccino vivo (immunodeficienze, patologie del sistema nervoso centrale convulsivanti) E’ un prodotto trivalente. Viene ottenuto coltivando separatamente i 3 tipi di virus poliomielitico il colture cellulari renali di scimmia ed inattivandoli con formaldeide a 37°C e a p. H 7

Vaccino antirubeolico, antitubercolare e antimorbilloso Vaccino antirubeolitico: Virus attenuati. Ceppi HPV/77, Cendehill e RA/27/3 (quest’ultimo ceppo risulta il più immunogeno e l’unico capace di indurre la formazione di anticorpi contro l’antigene intero iota. Vaccino antitubercolare (BCG) Micobatteri della tubercolosi di tipo bovino (M. bovis). Attenuati mediante 230 passaggi (13 anni) su terreno colturale. Vaccinazione obbligatoria in Italia dal 1970 per categorie. Vaccino antimorbilloso: Costituito da virus viventi attenuati. Ceppi Scwarz o Moraten entrambi derivati da ulteriore attenuazione del ceppo Edmoston.

Vaccino antitifico Ty 21 a A base di Salmonelle viventi del ceppo thypi Ty 21 a mutante stabile di S. thyphi ottenuto in laboratorio e modificato nel corredo enzimatico del metabolismo del galattosio. Obbligatorio in Italia dal 1926 per categorie. Dal 1980 anche personale addetto alla produzione preparazione manipolazione e vendita di prodotti alimentari.

Vaccino antinfluenzale Virus uccisi con la formalina, UV, o betapropionolattone. Preparazioni bi o trivalenti che includono uno o due ceppi di tipo A (con caratterizzazioni di sottotipo in base ad emoagglutinine e neuraminidasi) scelti annualmente in base ai dati di maggior diffusione.

Vaccino anti epatite B Plasma derivati: Hbs. Ag ottenuto dal plasma di portatori cronici DNA ricombinante: Hbs. Ag ottenuto da cellule di Saccharomyces cerevisiae nel cui DNA è stato inserito il gene S del virus dell’epatite B

LA VACCINAZIONE La vaccinazione è una misura di profilassi che ha lo scopo di dare al bambino un’immunità attiva specifica nei confronti di una determinata malattia infettiva, sovrapponibile a quella data dalla malattia stessa

VACCINAZIONI Per alcune vaccinazioni, la protezione immunitaria indotta dura tutta la vita In altri casi, per ottenere una immunità protratta, sono necessari periodici richiami

VACCINAZIONI Possono essere singole o multiple. Questi ultime, dette vaccini combinati, sono utili poiché permettono di ridurre il numero delle somministrazioni. In alcuni vaccini combinati si determina un effetto di potenziamento dell’azione dei singoli componenti.

ASSOCIAZIONI VACCINALI • Vaccinazione combinata: Difterite-tetano-pertosse-polio inattivato Morbillo-rosolia-parotite

• Vaccinazioni simultanee Difterite-tetano+polio attenuato orale Difterite-tetano-pertosse+ polio attenuato Difterite-tetano-pertosse + morbillo-rosolia-parotite

VACCINAZIONI VIE di SOMMINISTRAZIONE La via di somministrazione dei vaccini è di solito quella intramuscolare o sottocutanea ü La via intramuscolare si preferisce per la vaccinazione contro difterite-tetano pertosse, epatite B, influenza, infezione da pneumococco e meningococco ü La via sottocutanea si preferisce per le vaccinazioni contro il morbillo, la rosolia e la parotite

VACCINAZIONI in ETA’ PEDIATRICA Somministrazione di un VACCINO ESAVELENTE per difterite, tetano, pertosse, polio, H. Influenzae b, epatite B SEDE di SOMMINISTRAZIONE Faccia antero-laterale della coscia

CALENDARIO DELLE VACCINAZIONI in ETA’ PEDIATRICA 3° mese 5° mese 12° mese DTPa IPV IPV HBV HBV Hib Hib Antimeningocco coniugato Antimeningoc c coniugato 15° mese 3° anno 5 -6 anni 11 -12 anni DTPa d. Tpa (ogni 10 anni) IPV Oppure antimeningococco coniugato : unica dose > 12 anni Anti-meningococco meningoc non coniugato: unica occo non dose > 2 anni coniugato: unica dose MPR 14 -15 anni

VACCINO anti-PNEUMOCOCCICO Via di somministraz ione Età Dose Richiami 23 -valente IM, SC > 2 anni Unica Dopo 3 -5 anni in soggetti a rischio 7 -valente IM 2 -6 mesi 3 dosi ogni 6 -8 settimane 2 dosi ogni 6 -8 settimane 1 dose a 12 -15 mesi 1 dose a 12 -15 mesi 7 -11 mesi 12 -23 mesi 24 mesi o più I dose

Reazioni indesiderate • • • Reazioni locali Reazioni generali Manifestazioni cutanee Complicanze ematologiche Manifestazioni neurologiche: convulsioni, shock, encefalopatie, paralisi

VACCINAZIONI COMPLICANZE v. Sono spesso dovute non alle caratteristiche intrinseche del vaccino, ma a particolari situazioni di alterata reattività del soggetto vaccinato. v Le più gravi riguardano il sistema nervoso e sono le convulsioni, le encefalopatie e le paralisi v. L’insorgenza di manifestazioni cliniche dopo la vaccinazione non deve indurre alla conclusione affrettata che il vaccino sia stato la causa. v. Il rapporto causa-effetto va valutato attentamente

Controindicazioni • L’OMS ha individuato le seguenti controindicazioni alle vaccinazioni: A. Malattie acute febbrili B. Disordini immunitari

Non costituiscono controindicazioni: • • • Allergie Precedenti familiari di convulsioni Trattamenti in corso con antibiotici Dermatosi, eczema, infezioni cutanee localizzate Affezioni croniche cardiache, polmonari, al fegato e ai reni Ittero neonatale Malnutrizione Allattamento al seno Incubazione di una malattia

Vaccini e gravidanza • Vaccini sicuri: tetano, influenza, polio inattivato, epatite B • Prescritti solo raramente: antipertosse, antidifterica, antirabbica, BCG, Antimeningococco, antitifo • Sconsigliabili: polio orale, rosolia

IMMUNIZZAZIONE PASSIVA Somministrazione diretta di anticorpi circolanti pronti a giocare immediatamente un ruolo anti infettivo nel ricevente

Immunoglobuline iperimmuni • • Morbillo Rosolia Parotite Varicella-zoster Epatite B Rabbia Tetano

Reazione indesiderate • Locali • Sistemiche – Anafilattiche – Artralgie, febbre, diarrea

Sieri immuni eterologhi • Botulismo • Morso di vipera Reazione indesiderate n n Malattie da siero Shock analilattico

Controllo della efficacia e della sicurezza dei vaccini • Valutazione preregistrazione STUDI DI FASE 1: sicurezza nel volontario adulto STUDI DI FASE 2: immunogenicità e reattogenicità in popolazioni a rischio Studi di fase 3: efficacia protettiva • Valutazione postregistrazione Studi di sicurezza ed efficacia: • Controllo della malattia • Controllo sierologico • Misura della copertura vaccinica

Un vaccino è considerato efficace se diminuisce l’incidenza della malattia nel gruppo di soggetti vaccinati rispetto alla popolazione di controllo La valutazione della sicurezza viene effettuata con studi caso-controllo o a coorte, dove i sintomi insorti nel gruppo di vaccinati sono confrontati con quelli che si sono verificati nel gruppo di controllo

Razionale per l’eradicazione della Poliomielite • La polio colpisce gli uomini e non ha serbatoi animali • Esiste un vaccino sicuro ed efficace • L’immunità conferita dal vaccino è prolungata nel tempo • Non esistono portatori cronici • Il virus sopravvive per poco tempo nell’ambiente

STRATEGIE • • Immunizzazione routinaria di massa National immunization days Attività di mopping-up Sorveglianza

Infezioni eradicabili MALATTIA INTERVENTI DI PREVENZIONE TBC UMANA DIAGNOSI E TERAPIA PRECOCE, SCOPERTA ED INATTIVAZIONE DELLE SSORGENTI DI INFEZIONE, AMBIENTI DI VITA NON AFFOLLATI MALARIA INATTIVAZIONE DEI VETTORI COLERA, FEBBRE TIFOIDE, SHIGELLOSI AMEBIASI ACQUA POTABILE SICURA, IDONEO SMALTIMENTO DEGLI ESCREMENTI E DELLE ACQUE REFLUE, CONTROLLO AALIMENTI AIDS DIFTERITE, POLIO, HAV, MORBILLO, ROSOLIA E PAROTITE EDUCAZIONE SANITARIA CONTROLLO DELLE EMOTRASFUSIONI ED EMODERIVATI, USO STRUMENTI STERILI IMMUNIZZAZIONE DI MASSA

RABBIA • Eliminazione dei serbatoi selvatici • Vaccinazione animali domestici • Lotta al randagismo

VACCINAZIONI OBBLIGATORIE PER CATEGORIE • Antitetanica: L. 5 marzo 1963, n° 292 categorie a rischio Lavoratori agricoli ed addetti alla pastorizia, allevatori, conciatori addetti allo smaltimento dei rifiuti, addetti alla manutenzione stradale, metallurgici, operai ferroviari, sportivi affiliati CONI

• Vaccinazione antitubercolare (legge 1088/1970) Studenti di medicina Allievi infermieri Personale sanitario impiegati in ospedali, cliniche ed istituti psichiatrici Reclute all’atto dell’arruolamento

• Vaccinazione antitifica ( obbligatoria o raccomandata) Addetti alla manipolazione di alimenti Addetti ai servizi di disinfezione e di lavanderia negli ospedali Addetti alla raccolta trasporto e smaltimento di rifiuti urbani solidi e liquidi Militari Viaggiatori in zone endemiche per febbre tifoide

EPATITE B • Deve essere offerta gratuitamente a tutte le categorie di cittadini che per motivi sociali, professionali o per stili di vita siano ad alto rischio (Decreto Min. San. 4/10/1991) • Dal 2003 dodici anni dopo l’attuazione dell’obbligatorietà del vaccino tutti i soggetti di età compresa tra 0 -24 anni saranno protetti da HBV

• Vaccinazione antimeningococcica, categorie a rischio: Contatti di casi di meningite Militari Viaggiatori diretti in zone endemiche Personale sanitario impiegato in reparti ad alto rischio Personale di laboratorio addetto alla manipolazione di campioni biologici