Prawie 100 lat temu dwóch brytyjskich badaczy, William Topley i Graham Wilson, eksperymentowało z infekcje bakteryjne u myszy. Zauważyli, że indywidualne przeżycie zależało od tego, ile myszy zostało zaszczepionych. Trzeba więc odróżnić rolę odporności jednostki od odporności całego stada.
Szybko do przodu o stulecie i koncepcja „odporność zbiorowa” jest obecnie szeroko dyskutowany w depesze rządowe i artykułów prasowych. Ale co to właściwie znaczy?
Kiedy choroba taka jak COVID-19 rozprzestrzenia się w populacji, to pozostawia niektórych ludzi odpornymi, przynajmniej na krótką metę. Osoby, które później zostaną zarażone, będą miały coraz częściej kontakt z tymi odpornymi, a nie z podatnymi. W rezultacie zmniejsza się ryzyko infekcji i ostatecznie choroba przestaje się rozprzestrzeniać. Może się to zdarzyć, nawet jeśli niektóre osoby w populacji są nadal podatne.
Można zastosować szczepienie chronić podatnych ludzi, a tym samym przyspieszyć upadek epidemia. Można go również wykorzystać do powstrzymania rozprzestrzeniania się wirusa.
Jak to działa?
Wyobraź sobie populację, w której wszyscy są podatni. Przybywa zarażona osoba (czerwona kropka na poniższym wykresie), a wirus rozprzestrzenia się wraz ze stale rosnącą liczbą nowych przypadków. Epidemia trwa, dopóki większość osób nie złapie wirusa i nie uodporni się na niego lub nie umrze.
Rozprzestrzenianie się epidemii z losową liczbą przypadków wtórnych i średnim R=2; pokazane są cztery pokolenia od pierwszej osoby zaznaczonej na czerwono, przez żółtą, zieloną i niebieską. Puste kółka przedstawiają osoby, które nadal są zdrowe. Adama Kleczkowskiego
Jeśli niektóre osoby są chronione – na przykład na początkowych etapach programu masowych szczepień – choroba będzie się rozprzestrzeniać wolniej.
Ochrona kilku osób (szare kółka) nie zatrzymuje epidemii. Adama Kleczkowskiego
Jeszcze większa część musi być chroniona, aby całkowicie zatrzymać wirusa, ale co zdumiewające, nie musi to być cała populacja.
Skuteczna ochrona powstrzymuje dalsze rozprzestrzenianie się epidemii. Adama Kleczkowskiego
W latach 1970. epidemiolodzy matematyczni odkryli, że proporcja ta zależy od jak zaraźliwa jest ta choroba, z prostym wzorem odnoszącym się do liczba reprodukcyjna, R. W przypadku odry ten krytyczny odsetek wynosi 95%, ale w przypadku grypy może wynosić nawet 35%.
Zasięg szczepień i przypadki odry w USA. Juliusz Senegal, CC BY-SA
Gdy populacja osiągnie odporność stadną, czy to poprzez szczepienie, czy w naturalny sposób poprzez wyzdrowienie z choroby, każdy nowy łańcuch infekcji szybko wymrze. W ten sposób populacja jest chroniona przed przyszłymi epidemiami, ale tylko tak długo, jak długo poziom odporności jest zachowany.
Jeśli poziom odporności spadnie poniżej wartości krytycznej, choroba może powrócić. Noworodki, które są podatne, będą musiały zostać zaszczepione, a te, których odporność na chorobę spada z czasem, mogą potrzebować dawek przypominających.
Odporność zbiorowa na koronawirusa
Prąd oszacowanie r dla COVID-19 jest wokół 3, ale może być tak niski, jak 1.4 i tak wysoki, jak 4. The odpowiedni poziom odporności zbiorowiskowej wynosi 60% (od 50% do 75%).
Wartość ta jest przy braku jakichkolwiek niefarmaceutycznych środków kontroli, takich jak blokowania. Utrzymanie pewnych poziomów dystansu społecznego w dłuższej perspektywie pozwala obniżyć pożądaną odporność przy jednoczesnym zapewnieniu bezpieczeństwa populacji.
A może być potrzebny długi czas ostatecznie zwalczyć chorobę, nawet po osiągnięciu poziomu odporności zbiorowiskowej. Tak więc ostateczny rozmiar epidemii, liczba osób, które przeszły infekcję, gdy wirus zostanie ostatecznie wyeliminowany, może być znacznie wyższy.
Zakres proporcji populacji do osiągnięcia odporności zbiorowiskowej i ostateczna wielkość epidemii zależą od liczby reprodukcyjnej R. Adama Kleczkowskiego, Autor pod warunkiem
Czy już dotarliśmy?
Nie jest łatwo określić, jak blisko jesteśmy poziom odporności stada lub czy kiedykolwiek osiągniemy ten etap.
Po pierwsze, krytycznym założeniem jest to, że infekcja koronawirusem skutkuje a trwała i równomierna odporność na przyszłe ogniska. Nie jest to pewne i czy ludzie mogą złapać wirusa SARS-CoV-2 niejednokrotniepodobnie jak w przypadku przeziębienia, sprawi, że odporność zbiorowa zniknie. Od dużych studiów do oszacować odporność populacji, wiemy, że liczby są obecnie od 5% do 25%.
Po drugie, liczba reprodukcyjna, R, różni się w zależności od lokalizacji, podobnie jak poziom odporności zbiorowiskowej potrzebne do zatrzymania choroby.
Po trzecie, badania sugerują, że niektóre osoby mają znacznie większą odporność na COVID-19, być może dlatego, że cierpiały inna podobna choroba w przeszłości lub byli szczepioni przeciwko innym chorobom.
Wreszcie jest duża zmienność w odpowiedzi ludzi na wirusa oraz w czasie, przez jaki ktoś zachowuje poziomy przeciwciał, których używa do zwalczania infekcji. Immunitet może nie być równomiernie rozłożony wśród tych, którzy chorowali na COVID-19.
Ludzie, którzy najbardziej cierpią, mogą pochodzić z obszarów, które są również najbardziej zagrożone. Taka różnorodność może znacznie obniżyć poziomy odporności zbiorowiskowej potrzebne do powstrzymania choroby poprzez kierowanie działań tylko do tych grup społeczeństwa, w których jest to najbardziej potrzebne. Ten fenomen przypomina strategia szczepień pierścieniowych który był z powodzeniem stosowany do zwalczania takich chorób jak ospa.
Umiejscowienie odporności tam, gdzie jest ona najbardziej potrzebna, jeszcze bardziej obniży próg odporności zbiorowiskowej. Adama Kleczkowskiego
Pojedyncze osoby lub stado
Koncepcja odporności zbiorowiskowej, choć przydatna do planowania reakcji na pandemię, jest nie bez kontrowersji, W kampanię, aby to osiągnąć, wiele osób jest narażonych na zwiększone ryzyko indywidualne w celu ochrony reszty populacji.
Nie narzucający się ścisłe środki blokujące lub zbyt wczesne odprężenie może doprowadzić do szybszego uodpornienia się ludzi na COVID-19, wcześniejsze osiągnięcie odporności zbiorowiskowej. Ale to też prowadzi do nadmiar zgonów bezbronnych ludzi kto inaczej by przeżył.
Trzeba zachować odporność zbiorową. Poziom wymagany do zatrzymania choroby zależy od przenoszenia choroby, co z kolei zależy od zachowania człowieka. W obliczu potencjalnie ponurych konsekwencji naszym zachowaniem jest oczywiście zapobieganie transmisji, co obniża wymóg odporności zbiorowiskowej.
Kiedy to zostanie osiągnięte, inne czynniki (społeczne, ekonomiczne, ryzyko powikłań poszczepiennych) stają się ważniejsze, transmisja nasila się w wyniku zmiany zachowania, a odporność zbiorowa zostaje utracona. Opracowując skuteczne strategie, rządy muszą wziąć pod uwagę zarówno populację, jak i indywidualne ryzyko i korzyści.
O autorze
Adam Kleczkowski, profesor matematyki i statystyki, University of Strathclyde
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki:
Ciało utrzymuje wynik: mózg, umysł i ciało w leczeniu traumy
przez Bessela van der Kolka
Ta książka bada powiązania między traumą a zdrowiem fizycznym i psychicznym, oferując spostrzeżenia i strategie leczenia i powrotu do zdrowia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Oddech: nowa nauka o utraconej sztuce
przez Jamesa Nestora
Ta książka bada naukę i praktykę oddychania, oferując spostrzeżenia i techniki poprawy zdrowia fizycznego i psychicznego.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Paradoks roślin: ukryte zagrożenia w „zdrowej” żywności, które powodują choroby i przyrost masy ciała
przez Stevena R. Gundry'ego
Ta książka bada powiązania między dietą, zdrowiem i chorobami, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kod odpornościowy: nowy paradygmat prawdziwego zdrowia i radykalnego przeciwdziałania starzeniu się
autorstwa Joela Greene'a
Ta książka oferuje nowe spojrzenie na zdrowie i odporność, opierając się na zasadach epigenetyki i oferując spostrzeżenia i strategie optymalizacji zdrowia i starzenia się.
Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić
Kompletny przewodnik po poście: uzdrawiaj swoje ciało poprzez post przerywany, co drugi dzień i przedłużony
autorstwa dr Jasona Funga i Jimmy'ego Moore'a
Ta książka bada naukę i praktykę postu, oferując spostrzeżenia i strategie poprawy ogólnego stanu zdrowia i dobrego samopoczucia.
