Nieskuteczność szczepionek przeciw krztuścowi
Dzieci w pełni zaszczepione przeciwko krztuścowi są podatne na zachorowanie. Zachorowalność na krztusiec wzrosła w USA od lat 80. XX wieku mimo powszechnego szczepienia dzieci przeciwko tej chorobie. Ochrona po serii szczepień DTaP zaczyna słabnąć, przyczyniając się do powiększenia grupy osób podatnych na zachorowanie, choć zaszczepionych.
Tartof S.Y., Lewis M. i in., Waning immunity to pertussis following 5 doses of DTaP (Zanikanie odporności na krztusiec po pięciu dawkach DTaP). Pediatrics, kwiecień 2013; 131(4): e1047-52.
Acosta A.M., DeBolt C. i in., Tdap vaccine effectiveness in adolescents during the 2012 Washington state pertussis epidemic (Skuteczność szczepionki Tdap u nastolatków podczas epidemii krztuśca w stanie Waszyngton w 2012 roku). Pediatrics, czerwiec 2015; 135(6): 981-89. Odporność po szczepionce Tdap zanika w ciągu 2–4 lat. Brak długoterminowej ochrony poszczepiennej przyczynia się prawdopodobnie do wzrostu zachorowalności na krztusiec wśród nastolatków.
Epidemie krztuśca wybuchają na całym świecie mimo wysokich wskaźników szczepień. Wskazujemy, że globalne przenoszenie się nowych szczepów [krztuśca] następuje w bardzo szybkim tempie i że światowa populacja Bordetella pertussis ewoluuje w odpowiedzi na wprowadzenie szczepionki. Wydaje się, że zmiany w populacjach Bordetella pertussis obniżyły skuteczność szczepionki.
Bart M.J., Harris S.R. i in., Global population structure and evolution of Bordetella pertussis and their relationship with vaccination (Struktura i ewolucja globalnej populacji Bordetella pertussis i ich związek ze szczepieniami). MBio, 22 kwietnia 2014; 5(2): e01074.
Wysoce zjadliwy szczep krztuśca jest wynikiem mutacji spowodowanej szczepionką przeciwko krztuścowi i źródłem nowych przypadków zachorowań; szczepionka jest nieskuteczna wobec nowego szczepu. „Szczepionki opracowane w celu obniżenia tempa rozwoju i/lub toksyczności patogenu mogą być przyczyną ewolucji patogenów o wyższym stopniu zjadliwości. Sądzimy, że zanikanie odporności i adaptacja patogenu przyczyniły się do powrotu krztuśca”.
Mooi F.R., van Loo I.H. i in., Bordetella pertussis strains with increased toxin production associated with pertussis resurgence (Szczepy Bordetella pertussis o zwiększonej produkcji toksyn mają związek z powrotem krztuśca). Emerg Infect Dis, sierpień 2009; 15(8): 1206-13.
Szczepionki przeciw krztuścowi spowodowały pojawienie się nowych szczepów opornych na szczepionki i zwiększyły liczbę przypadków tej choroby. Zważywszy, że Bordetella pertussis nie ma innych gospodarzy poza człowiekiem ani żadnej niszy ekologicznej, odporność poszczepienna stanowi jedyną prawdopodobną presję selekcyjną działającą na Bordetella pertussis.
Schmidtke A.J., Boney K.O. i in., Population diversity among Bordetella pertussis isolates, United States, 1935–2009 (Różnorodność populacyjna izolatów Bordetella pertussis, Stany Zjednoczone, 1935–2009). Emerg Infect Dis, sierpień 2012; 18(8): 1248-55.
Mooi F.R., Van Der Maas N.A., De Melker H.E., Pertussis resurgence: waning immunity and pathogen adaptation — two sides of the same coin (Powrót krztuśca: Zanikanie odporności i adaptacja patogenu – dwie strony medalu). Epidemiol Infect, kwiecień 2014; 142(4): 685-94. Krztusiec, czyli koklusz, oparł się szczepieniom i powrócił.
Przyczyną niepowodzenia w działaniu szczepionek przeciwko krztuścowi są zmiany genetyczne zachodzące w jego szczepach oraz niska skuteczność, a nie fakt, że zbyt wiele osób nie poddaje się szczepieniu. Stosowanie szczepionek spowodowało zmiany genetyczne w toksynie krztuścowej, pertaktynie, i fimbriach [czynnikach zjadliwości] w krążących szczepach Bordetella pertussis, co mogło przyczynić się do zwiększenia skali nieskuteczności szczepionek.
Cherry J.D., Why do pertussis vaccines fail? (Dlaczego szczepionki przeciwko krztuścowi nie działają?) Pediatrics, 1 maja 2012; 129(5): 968-70. [Komentarz].
Szczepionki przeciwko krztuścowi powodowały zmiany genetyczne w krążących szczepach krztuśca, co skutkowało obniżeniem skuteczności szczepionki. Należy rozważyć potencjalną rolę zmian genetycznych w krążących szczepach Bordetella pertussis. Bez wątpienia zmiany genetyczne pojawiły się z czasem w trzech antygenach Bordetella pertussis – w toksynie krztuścowej, pertaktynie i fimbriach.
Cherry, J.D., Epidemic pertussis in 2012 — the resurgence of a vaccine-preventable disease (Epidemia krztuśca w 2012 roku – powrót choroby zwalczanej drogą szczepień). NEJM, 30 sierpnia 2012; 367(9); 785-87.
Cherry J.D., Pertussis: challenges today and for the future (Krztusiec: aktualne i przyszłe problemy). PLoS Pathog, 2013; 9(7): e1003418. Powszechne stosowanie szczepionek przeciwko krztuścowi ma związek z genetycznymi zmianami w krążących szczepach Bordetella pertussis. Przy obecnym wykorzystaniu DTaP zmiany genetyczne należy uznać za główny problem dotyczący skuteczności szczepionek.
Nowo powstające zjadliwe szczepy krztuśca są odporne na szczepionkę, co obniża jej skuteczność. Alarmujące jest pojawienie się izolatów niewytwarzających pertaktyny w krajach, w których niedawno wprowadzono szczepionki acelularne.
Barkoff A.M., Mertsola J. i in., Appearance of Bordetella pertussis strains not expressing the vaccine antigen pertactin in Finland (Pojawienie się szczepów Bordetella pertussis pozbawionych ekspresji antygenu pertaktyny w Finlandii). Clin Vaccine Immunol, październik 2012; 19(10): 1703-04. [Korespondencja].
Queenan A.M., Cassiday P.K., Evangelista A., Pertactin-negative variants of Bordetella pertussis in the United States (Odmiany Bordetella pertussis bez pertaktyny w Stanach Zjednoczonych). N Engl J Med, 7 lutego 2013; 368(6): 583-84. [Korespondencja]. Chociaż wiele uwagi poświęcono zanikowi odporności związanemu z wprowadzeniem szczepionek acelularnych, innym czynnikiem przyczyniającym się do wybuchów epidemii może być adaptacja Bordetella pertussis do presji selekcyjnej szczepionki.
Skuteczność szczepionki przeciwko krztuścowi maleje, ponieważ powoduje ona pojawianie się i dominację nowych, zjadliwych szczepów. Pojawiły się czynniki związane z organizmem gospodarza (czynniki genetyczne i status immunologiczny), które powodują selekcjonowanie szczepów bez pertaktyny. Najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem prewalencji szczepów bez pertaktyny jest selekcja powodowana przez szczepienia.
Otsuka N., Han H.J. i in., Prevalence and genetic characterization of pertactin-deficient Bordetella pertussis in Japan (Prewalencja i charakterystyka genetyczna Bordetella pertussis bez pertaktyny w Japonii). PloS One, 2012; 7(2): e31985.
Stefanelli P., Fazio C. i in., A natural pertactin deficient strain of Bordetella pertussis shows improved entry in human monocyte-derived dendritic cells (Naturalny szczep Bordetella pertussis bez pertaktyny charakteryzuje się łatwiejszym dostępem do ludzkich komórek dendrytycznych pochodzenia monocytarnego). New Microbiol, kwiecień 2009; 32(2): 159-66. Wyniki badań wskazują, że naturalny szczep Bordetella pertussis bez pertaktyny ma większą zdolność inwazyjną. Pięć godzin po infekcji szczep bez pertaktyny wykazywał znacząco większą zdolność inwazyjną niż dziki szczep referencyjny.
Szczepionki przeciw krztuścowi stały się mniej skuteczne, ponieważ powodują mutowanie szczepów wirusa, a także sprawiły, że na krztusiec zaczęły chorować nie tylko dzieci, lecz również osoby ze starszych grup wiekowych. Od wprowadzenia acelularnych szczepionek przeciwko krztuścowi następuje stały wzrost liczby izolatów Bordetella pertussis i Bordetella parapertussis, pozbawionych ekspresji antygenu pertaktyny. Izolaty te wydają się być równie zjadliwe jak te wykazujące ekspresję wszystkich czynników zjadliwości, co stwierdzono na podstawie zwierzęcych i komórkowych modeli infekcji.
Hegerle N., Paris A.S. i in., Evolution of French Bordetella pertussis and Bordetella parapertussis isolates: increase of Bordetellae not expressing pertactin (Ewolucja francuskich izolatów Bordetella pertussis i Bordetella parapertussis: pomnożenie Bordetella pozbawionych ekspresji pertaktyny). Clin Microbiol Infect, wrzesień 2012; 18(9): E340-6.
Szczepionki sprzyjające gwałtownej ewolucji i oporności krztuśca mogą nie budować odporności zbiorowiskowej. Zarówno te, jak i inne badania wskazują na rosnącą prewalencję izolatów pozbawionych ekspresji pertaktyny w wielu krajach o wysokim wskaźniku szczepień acelularnymi szczepionkami przeciwko krztuścowi. Całkowity wpływ braku ekspresji antygenu na odporność zbiorowiskową jest nieznany.
Lam C., Octavia S. i in., Rapid increase in pertactin-deficient Bordetella pertussis isolates, Australia (Gwałtowne pomnożenie izolatów Bordetella pertussis niewytwarzających pertaktyny). Emerg Infect Dis, kwiecień 2014; 20(4): 626-33.
Octavia S., Sintchenko V. i in., Newly emerging clones of Bordetella pertussis carrying prn2 and ptxP3 alleles implicated in Australian pertussis epidemic in 2008-2010 (Nowo powstałe klony Bordetella pertussis z obecnością alleli prn2 i ptxP3 wykryte podczas australijskiej epidemii krztuśca w latach 2008–2010). J Infect Dis, 15 kwietnia 2012; 205(8): 1220-24. Krztusiec powrócił jako poważne zagrożenie zdrowia publicznego w populacjach o wysokich wskaźnikach szczepień. Zachowania adaptacyjne [nowych] izolatów Bordetella pertussis obejmują zdolność unikania ochronnego wpływu acelularnej szczepionki przeciwko krztuścowi oraz nasilania choroby.
Powrót krztuśca jest spowodowany zanikaniem odporności poszczepiennej i drobnymi mutacjami Bordetella pertussis, które powodują nieskuteczność działania szczepionek przeciwkrztuścowych. Pomimo powszechności szczepień, nastąpił powrót krztuśca, który stał się jedną z dominujących chorób zwalczanych drogą szczepień w krajach rozwiniętych. Sądzimy, że zarówno zanikająca odporność, jak i adaptacja patogenu przyczyniły się do powrotu krztuśca.
van Gent M., Bart M.J. i in., Small mutations in Bordetella pertussis are associated with selective sweeps (Drobne mutacje Bordetella pertussis mają związek z wymiataniem selekcyjnym). PloS One, 2012; 7(9): e46407.
Podawanie dzieciom szczepionki DTaP chroniącej przed Bordetella pertussis zwiększa ryzyko wystąpienia krztuśca wywołanego przez Bordetella parapertussis. Dane pochodzące zarówno z prospektywnej obserwacji epidemiologicznej, jak i niedawnych eksperymentów na organizmach modelowych potwierdzają, że podawanie szczepionek acelularnych może w rzeczywistości zwiększyć podatność osoby zaszczepionej na zakażenie Bordetella parapertussis.
Lavine J., Broutin H. i in., Imperfect vaccine-induced immunity and whooping cough transmission to infants (Niedoskonała odporność poszczepienna a przenoszenie krztuśca na niemowlęta). Vaccine, 10 grudnia 2010; 29(1): 11-16.
Szczepionki przeciwko krztuścowi nie chronią przed wszystkimi szczepami Bordetella pertussis ani przed Bordetella parapertussis. Przeciwciała wytwarzane przeciw białkom Bordetella pertussis, chroniące przed Bordetella pertussis, nie zapewniają ochrony przed zakażeniem Bordetella parapertussis. Nasze dane wskazują, że zakażenia Bordetella parapertussis znacząco przyczyniają się do zwiększenia szacowanej ogólnej liczby przypadków zakażenia Bordetella pertussis i rzekomej nieskuteczności szczepionki wśród dzieci.
Cherry J.D., Seaton B.L., Patterns of Bordetella parapertussis respiratory illnesses: 2008-2010 (Charakterystyka chorób dróg oddechowych wywoływanych przez Bordetella parapertussis: 2008–2010). Clin Infect Dis, 15 lutego 2012; 54(4): 534-37.
Guiso N., Bordetella pertussis and pertussis vaccines (Bordetella pertussis a szczepionki przeciwko krztuścowi). Clin Infect Dis, 15 listopada 2009; 49(10): 1565-69. Odpowiedź odpornościowa po podaniu acelularnej szczepionki przeciwko krztuścowi wymierzona jest w Bordetella pertussis a nie Bordetella parapertussis, drugi czynnik odpowiedzialny za wywołanie tej choroby. Dlatego należy uwzględnić ewentualność, że Bordetella parapertussis zajmie miejsce Bordetella pertussis.
Acelularna szczepionka przeciwko krztuścowi spowodowała wzrost liczby przypadków krztuśca wywoływanego przez pałeczkę Bordetella parapertussis, na którą szczepionka nie działa. Od momentu, gdy zaczęto powszechniej stosować [acelularną] szczepionkę przeciw krztuścowi, zaobserwowaliśmy wzrost liczby przypadków spowodowanych przez Bordetella parapertussis w stosunku do liczby zakażen Bordetella pertussis.
Liese J.G., Renner C. i in., Clinical and epidemiological picture of B. pertussis and B. parapertussis infections after introduction of acellular pertussis vaccines (Kliniczny i epidemiologiczny obraz zakażenia Bordetella pertussis i Bordetella parapertussis po wprowadzeniu acelularnych szczepionek przeciwko krztuścowi). Arch Dis Child, sierpień 2003; 88(8): 684-87.
Acelularna szczepionka przeciwko krztuścowi wywołuje u myszy podatność na tę chorobę wskutek infekcji spowodowanej przez Bordetella parapertussis. Stwierdzamy, że acelularna szczepionka przeciwko krztuścowi koliduje z optymalną eliminacją Bordetella parapertussis i wzmacnia działanie tego patogenu. Nasze dane wskazują, że powszechnie stosowana acelularna szczepionka przeciwko krztuścowi może zwiększać podatność na zakażenie Bordetella parapertussis.
Long G.H., Karanikas A.T. i in., Acellular pertussis vaccination facilitates Bordetella parapertussis infection in a rodent model of bordetellosis (Acelularna szczepionka przeciwko krztuścowi sprzyja zakażeniu Bordetella parapertussis w modelu bordetellozy u gryzoni). Proc Biol Sci, 7 lipca 2010; 277(1690): 2017-25.
Szczepionki przeciwko krztuścowi nie chronią przed krztuścem powodowanym przez Bordetella holmesii. Niniejsze wyniki wskazują, że Bordetella holmesii jest patogenem powszechnie występującym w populacjach o wysokim wskaźniku szczepień przeciwko Bordetella pertussis.
Zhang X., Weyrich L.S. i in., Lack of cross-protection against Bordetella holmesii after pertussis vaccination (Brak ochrony krzyżowej przed Bordetella holmesii po szczepieniu przeciwko krztuścowi). Emerg Infect Dis, listopad 2012; 18(11): 1771-79.
Pittet L.F., Emonet S. i in., Bordetella holmesii: an under-recognised Bordetella species (Bordetella holmesii: niedostatecznie rozpoznany gatunek bakterii Bordetella). Lancet Infect Dis, czerwiec 2014; 14(6): 510-19. Adaptacja Bordetella holmesii w organizmie człowieka trwa i zjadliwość może wzrosnąć.
Kamiya H., Otsuka N. i in., Transmission of Bordetella holmesii during pertussis outbreak, Japan (Przenoszenie Bordetella holmesii podczas epidemii krztuśca, Japonia). Emerg Infect Dis, lipiec 2012;18(7):1166-69. Odkryto epidemiologiczne powiązania między pięcioma pacjentami. Mogło nastąpić przeniesienie Bordetella holmesii z osoby na osobę.
Szczepionki przeciwko krztuścowi zapewniają niedoskonałą odporność, co wywołuje epidemie krztuśca w populacjach o wysokim wskaźniku szczepień. Fakt, że populacje Bordetella pertussis mogły nabyć drogą ewolucji zdolność unikania odpowiedzi odpornościowej pobudzanej przez szczepionki i zmienić poziom zjadliwości, nasuwa wiele pytań związanych z opracowywaniem i stosowaniem szczepionek w przyszłości.
Van Boven M., Mooi F.R. i in., Pathogen adaptation under imperfect vaccination: implications for pertussis (Adaptacja patogenu skutkiem niedoskonałych szczepionek: implikacje dotyczące krztuśca). Proc Biol Sci, 7 sierpnia 2005; 272 (1572): 1617-24.
Pawiany zaszczepione przeciwko krztuścowi zostały nosicielami i roznosiły chorobę. Uzyskane przez nas wyniki sugerują, że do powrotu krztuśca przyczyniają się nie tylko obniżona skuteczność acelularnej szczepionki przeciwko krztuścowi i zanikająca odporność poszczepienna, ale także niezdolność tej szczepionki do zapobiegania kolonizacji i transmisji infekcji.
Warfel J.M., Zimmerman L.I. i in., Acellular pertussis vaccines protect against disease but fail to prevent infection and transmission in a nonhuman primate model (Acelularna szczepionka przeciwko krztuścowi chroni przed chorobą, ale nie zapobiega infekcji i transmisji w badaniach na modelu naczelnych). Proc Natl Acad Sci, 14 stycznia 2014; 111(2): 787-92.
Osoby zaszczepione przeciwko krztuścowi mogą wciąż roznosić chorobę, uniemożliwiając nabywanie odporności zbiorowiskowej i zwalczenie choroby. Stwierdzamy, że bezobjawowe przenoszenie choroby przez zaszczepionych acelularną szczepionką przeciwko krztuścowi na osoby szczególnie podatne stanowi najprostsze wyjaśnienie obserwowanego powrotu Bordetella pertussis w USA i Wielkiej Brytanii, zmian wskaźników dotyczących atakowanych grup wiekowych, wzrostu zmienności genetycznej Bordetella pertussis oraz niepowodzenia kokonowej strategii szczepień w odniesieniu do nieszczepionych niemowląt.
Althouse B.M., Scarpino S.V., Asymptomatic transmission and the resurgence of Bordetella pertussis (Bezobjawowa transmisja a powrót Bordetella pertussis). BMC Med., 24 czerwca 2015; 13(1): 146.
_________________ medicus curat, natura sanat.
|