“Immunité de troupeau”: un guide approximatif


Le terme «immunité de troupeau» est largement utilisé mais porte une variété de significations Certains auteurs l’utilisent pour décrire la proportion d’immunité parmi les individus dans une population D’autres l’utilisent en référence à une proportion seuil d’individus immunisés qui devrait conduire à une diminution de l’incidence de l’infection D’autres encore l’utilisent pour désigner un modèle d’immunité qui devrait protéger une population contre l’invasion d’une nouvelle infection. Une implication commune du terme est que le risque d’infection parmi les individus sensibles dans une population est réduit par la présence et la proximité des individus immunisés, ce qu’on appelle parfois une «protection indirecte» ou un «effet de troupeau». Nous présentons de courtes perspectives historiques, épidémiologiques, théoriques et pragmatiques en matière de santé publique sur ce concept.

HISTOIRE

Bien que créé il y a près d’un siècle , le terme «immunité collective» n’a pas été largement utilisé jusqu’à ces dernières décennies, son utilisation étant stimulée par l’utilisation croissante des vaccins, les discussions sur l’éradication des maladies et les coûts des programmes de vaccination. Smith a reconnu en et Dietz en un simple théorème du seuil: si l’immunité, c’est-à-dire une vaccination réussie, était délivrée au hasard et si les membres d’une population mélangeaient au hasard, chaque individu contactait en moyenne R d’une manière suffisante pour transmettre l’infection , alors l’incidence de l’infection diminuerait si la proportion d’immunité dépassait R – / R, ou – / R Ceci est illustré dans les figures et

Figure Vue large Diapositive de téléchargement Schéma illustrant la transmission d’une infection avec un nombre de reproduction de base R = Tableau A, Transmission après générations dans un cas de population totalement sensible conduisant à des cas et ensuite à des cas B, Transmissions attendues si R – / R = – / R = ¾ de la population est immunisée Dans cette circonstance, tous sauf les contacts pour chaque cas sont immunisés, et chaque cas ne conduit qu’à une transmission réussie de l’infection Cela implique une incidence constante dans le temps Si une plus grande proportion est immunisée, L’incidence diminuera Sur cette base, R – / R est connu sous le nom de «seuil d’immunité du troupeau» Figure Agrandir la photo Diapositive illustrant la transmission d’une infection avec un nombre de reproduction de base R = Voir Tableau A, Transmission après générations cas de population sensible conduirait à des cas et ensuite à des cas B, transmissions attendues si R – / R = – / R = ¾ de la population est immunisée Dans cette circonstance, tous sauf les contacts pour chaque cas sont immunisés, et donc chaque cas ne conduit qu’à une transmission réussie de l’infection Cela implique une incidence constante au fil du temps Si une plus grande proportion est immunisée, alors l’incidence diminuera Sur cette base, R – / R est connu comme le «seuil d’immunité du troupeau»

Tableau Définitions des termes Terme Expression symbolique Définition Nombre de reproduction de base R Nombre de cas secondaires générés par un individu infectieux typique lorsque le reste de la population est sensible c’est-à-dire au début d’une nouvelle éclosion Niveau de vaccination critique Vc Proportion de la population qui doit être E Réduction de la transmission de l’infection de et vers les individus vaccinés par rapport aux témoins dans la même population, analogue à l’efficacité vaccinale conventionnelle, mais mesure de la protection contre la transmission plutôt que de la protection contre la transmission. maladie Terme Expression symbolique Définition Nombre de reproduction de base R Nombre de cas secondaires générés par un individu infectieux typique lorsque le reste de la population est sensible, c’est-à-dire au début d’une nouvelle éclosion Niveau de vaccination critique Vc Proportion de la population E doit être vacciné pour atteindre le seuil d’immunité collective, en supposant que la vaccination a lieu au hasard Efficacité du vaccin contre la transmission E Réduction de la transmission de l’infection à et de vaccinés par rapport aux témoins dans la même population analogue à l’efficacité vaccinale conventionnelle plutôt que de la protection contre la maladie View Large

Figure Vue largeDownload slideSimple concept de seuil de l’immunité collective A, Relation entre le seuil d’immunité du troupeau, R – / R = – / R, et le nombre de reproduction de base, R, dans une population homogène mélangeant aléatoirement Noter les implications des plages de R, qui peuvent varient considérablement entre les populations , pour les couvertures immunitaires requises pour dépasser le seuil B, Incidence cumulative à vie de l’infection chez les individus non vaccinés en fonction du niveau de couverture vaccinale aléatoire d’une population entière, prédite par un simple modèle récupéré pour une infection omniprésente avec R = Cela suppose un vaccin% efficace E = Notez que l’incidence cumulée attendue est si la couverture est maintenue au-dessus de VC = – / R =% Figure Voir grandDownload slideSimple seuil concept de l’immunité collective, Relation entre le seuil d’immunité du troupeau, R – / R = – / R, et le nombre de reproduction de base, R, dans un homogène de mélange aléatoire Remarquez les implications des plages de R, qui peuvent varier considérablement entre les populations , pour les plages de couverture immunitaire requises pour dépasser le seuil B, Incidence cumulative à vie de l’infection chez les individus non vaccinés en fonction du niveau de couverture vaccinale aléatoire de une population entière, comme prédit par un simple modèle infecté-sensible infecté par R = Cela suppose un% de vaccin efficace E = Notez que l’incidence cumulée attendue est si la couverture est maintenue au-dessus de VC = – / R = % Bien qu’un article important de Fox et al dans ait soutenu que l’accent sur les seuils simples n’était pas approprié pour la santé publique, en raison de l’importance de l’hétérogénéité de population, des hypothèses de mélange homogène et des seuils simples ont persisté. R pour différentes infections, ce qui implique souvent que le seuil – / R soit utilisé comme cible pour la couverture vaccinale et que sa réalisation peut conduire à l’éradication des infections cibles [,,]

PERSPECTIVE ÉPIDÉMIOLOGIQUE

des épidémies périodiques d’infections infantiles omniprésentes telles que la rougeole, les oreillons, la rubéole, la coqueluche, la varicelle et la poliomyélite sont apparues en raison de l’accumulation d’un nombre critique d’individus vulnérables dans les populations et que les épidémies pourraient être retardées ou évitées Nombre impressionnant de protection indirecte après l’introduction de vaccins conjugués contre les infections pneumococciques et Haemophilus Réductions de l’incidence de la maladie parmi les cohortes trop anciennes pour avoir vaccinés ont été responsables d’un à deux tiers de la réduction totale de la maladie attribuable à ces vaccins dans certaines populations. Ces vaccins sont dus à la capacité des vaccins conjugués à protéger les vaccinés non seulement contre la maladie mais aussi contre le portage nasal. Vaccination sélective des groupes qui sont impo La transmission peut ralentir la transmission dans les populations générales ou réduire l’incidence parmi les segments de la population qui pourraient être exposés à des conséquences graves de l’infection. Les écoles jouent un rôle important dans la transmission communautaire des virus grippaux. En vaccinant les écoliers, la vaccination sélective des écoliers contre la grippe a été pratiquée au Japon et a montré une réduction de la morbidité et de la mortalité chez les personnes âgées. Les questions analogues concernent la vaccination contre la rubéole et le papillomavirus humain chez les mâles; Pour chacun de ces exemples, les conséquences de l’infection par la rubéole ou le VPH chez les hommes sont relativement mineures. La politique consiste donc à savoir si la vaccination des hommes est justifiée pour protéger les femmes, et de nombreuses sociétés ont opté pour la rubéole. Ces vaccins ne protégeraient pas le receveur contre une infection ou une maladie, mais produiraient des anticorps qui bloquent les stades du cycle de vie du parasite du paludisme chez le moustique. Des travaux récents ont montré la faisabilité biologique de tels vaccins, et les modèles ont montré leur contribution potentielle à la réduction de la transmission globale dans les communautés endémiques du paludisme. Ils fourniraient ainsi le premier exemple de vaccin qui n’apporterait en théorie aucun bénéfice direct au bénéficiaire. peut se référer à des programmes d’éradication basés sur des vaccins – succès global dans le cas o La variole et la peste bovine, et au moins régionalement à ce jour dans le cas du poliovirus sauvage Les Amériques sont exemptes de la circulation du poliovirus sauvage depuis des années, bien que les seuils d’immunité collective se soient révélés plus difficiles dans certaines régions d’Asie et d’Afrique. de ces programmes a utilisé une combinaison de vaccination de routine, elle-même réussie dans certaines populations, complétée par des campagnes dans des régions et des populations à haut risque pour arrêter les chaînes finales de transmission squelettique. Ces exemples illustrent comment l’effet direct de l’immunité L’infection ou l’infectiosité chez certaines personnes peuvent réduire le risque d’infection chez les personnes qui demeurent sensibles dans la population. Il est important de noter que c’est l’effet du vaccin sur la transmission qui est responsable de l’effet indirect. altérer soit le risque d’infection ou d’infectiosité, il n’y aurait pas d’effet indirect, et non il On sait à tort que les vaccins antipoliomyélitiques inactivés ne protègent que contre la paralysie et non contre l’infection. Nous savons maintenant que c’est faux, et que les vaccins antipoliomyélitiques inactivés peuvent réduire à la fois le risque d’infection et l’infectiosité, comme le montrent plusieurs pays. L’ampleur de l’effet indirect de l’immunité dérivée du vaccin est fonction de la transmissibilité de l’agent infectieux, de la nature de l’immunité induite par le vaccin, du mode de mélange et de la transmission de l’infection chez les sujets infectés. Les nuances de l’immunité et la complexité de l’hétérogénéité de la population rendent la prédiction difficile, mais notre compréhension de ces effets s’est accrue ces dernières années, en raison de développements particuliers. : l’accumulation d’expérience avec une variété de vaccins dans différentes populations ns, le développement de modèles toujours plus sophistiqués capables d’explorer le mélange hétérogène au sein des populations et le développement de méthodes analytiques pour mesurer la protection indirecte dans le cadre d’essais vaccinaux et d’études observationnelles, en comparant les risques d’infection en fonction des statut de vaccination des contacts de leur ménage ou village

ÉVOLUTION THÉORIQUE

Une grande partie des premiers travaux théoriques sur l’immunité collective supposait que les vaccins induisent une immunité solide contre l’infection et que les populations se mélangent au hasard, conformément au seuil d’immunité collective simple pour la vaccination aléatoire de Vc = – / R, en utilisant le symbole Vc se faire vacciner en supposant l’efficacité du vaccin Des recherches plus récentes ont abordé les complexités de l’immunité imparfaite, des populations hétérogènes, de la vaccination non aléatoire, et des “freeloaders”

Immunité imparfaite

Si la vaccination ne confère pas une immunité solide contre l’infection à tous les receveurs, le seuil de vaccination requis pour protéger une population augmente Si la vaccination protège seulement une proportion E parmi les vaccinés E pour efficacité contre la transmission de l’infection, sur le terrain, la vaccination critique Le niveau de couverture devrait être Vc = – / R / E Nous pouvons voir que si E est & lt; – / R il serait impossible d’éliminer une infection même en vaccinant toute la population. De même, l’immunité induite par le vaccin décroît Couverture ou vaccination de rappel régulière Parmi les illustrations de ce principe, citons le passage à des doses multiples allant jusqu’à et à des vaccins monovalents dans l’effort d’éliminer la poliomyélite en Inde, où les vaccins trivalents standard contre la poliomyélite et les schémas thérapeutiques produisent de faibles niveaux de protection.

Populations hétérogènes – Mélange non aléatoire

La modélisation des populations hétérogènes nécessite des connaissances ou des hypothèses sur l’interaction des différents groupes La dynamique de l’infection au sein de chaque groupe dépend du taux d’infection par tous les autres groupes Dans les modèles aléatoires simples, tous les comportements de mélange sont capturés par un seul paramètre, mais les populations hétérogènes doivent être remplacées par une série de paramètres décrivant comment chaque groupe interagit avec les autres groupes. L’évaluation de cette matrice de contact peut être impraticable, voire impossible, et les approximations sont souvent utilisées. Des études de questionnaire récentes ont collecté des données détaillées sur De même, les modèles spatialement explicites peuvent être paramétrés en utilisant des données de transport Bien que les mathématiques pour décrire le mélange hétérogène soient complexes, le seuil critique demeure: Vc = – / R / E, sauf que R n’est plus une simple fonction Sur le nombre moyen de contacts d’individus Au lieu de cela, R est une mesure du nombre moyen de cas secondaires générés par une personne infectieuse «typique» Cette moyenne dépend de l’interaction des différents groupes et peut être calculée à partir d’une matrice décrivant L’infection se propage au sein des groupes et entre les groupes Les interactions sont souvent plus fréquentes au sein des groupes qu’entre les groupes , auquel cas les groupes les plus connectés dominent la transmission, entraînant une valeur plus élevée de R et un seuil de vaccination plus élevé en supposant que tous les individus affichent un comportement moyen

Vaccination non aléatoire

Si la couverture vaccinale diffère entre les groupes d’une population et que ces groupes diffèrent par leur comportement à risque, les résultats simples ne suivent plus. Pour illustrer cela, considérons une population constituée de groupes à risque élevé et faible et supposons que chaque cas à haut risque infecte Ici, R =, donc Vc =% Parce que le groupe à haut risque est responsable de toute augmentation de l’incidence, les éclosions pourraient en théorie être évitées en vaccinant un pourcentage élevé des personnes à risque élevé. En général, si des groupes hautement transmissibles peuvent être vaccinés de manière préférentielle, des valeurs de couverture plus faibles que prévues à l’aide de modèles de vaccination aléatoires peuvent suffire à protéger la population entière. Bien que la vaccination non aléatoire puisse offrir des interventions rentables, elle pose des problèmes dans la pratique Si les personnes les plus à risque sont les moins susceptibles d’être vaccinées – peut-être parce que des conditions socio-économiques défavorables – des ressources supplémentaires sont nécessaires pour assurer une couverture suffisante dans les communautés défavorisées Une distribution non aléatoire du vaccin peut être inefficace même dans une population comportementalement homogène, si elle aboutit à des grappes d’individus non vaccinés; Ce mélange non aléatoire peut en théorie être décrit à travers l’utilisation de modèles de réseau qui incluent des informations plus détaillées sur qui mélange avec qui . les parents qui décident de ne pas vacciner leurs enfants peuvent entraîner des groupes d’enfants dont les taux de vaccination sont bien en deçà du seuil d’immunité du troupeau Le même effet est observé dans les communautés religieuses qui évitent la vaccination ; bien qu’ils ne forment qu’une faible proportion de la population, le fait qu’ils se mélangent souvent de manière sélective avec d’autres membres de la même communauté signifie qu’ils sont exposés à un risque élevé d’infection

“Freeloaders”

Lorsque la vaccination a un coût pour l’individu – effets secondaires, temps, argent, dérangement – les décisions individuelles de vaccination sont basées sur un équilibre complexe entre les coûts perçus de la vaccination et de la maladie. Un niveau élevé de vaccination dans la communauté peut signifier que Du point de vue de l’individu, la stratégie égoïste idéale est donc que tout le monde soit directement protégé par la vaccination, ce qui permet aux personnes exceptionnelles de bénéficier de la protection indirecte que cela procure. les choix peuvent être considérés en utilisant des outils de la théorie mathématique des jeux , qui montrent que lorsque la couverture est proche de Vc, ou lorsque la vaccination est perçue comme présentant un risque similaire ou supérieur à l’infection, le vaccin est abaissé On le constate dans la couverture vaccinale contre la rougeole et la coqueluche en baisse dans plusieurs pays à faible Les gens réalisent en effet des analyses coût-bénéfice complexes, basées sur des hypothèses imparfaites, par exemple une incapacité à apprécier la relation complexe entre l’âge et la sévérité clinique des infections, au moment de décider si oui ou non leurs enfants vaccinés Il n’est pas surprenant qu’une incidence d’infection faible et durable, causée en grande partie par des programmes de vaccination réussis, rende difficile le maintien de niveaux de vaccination élevés, en particulier en cas d’interrogatoire ou d’attention médiatique négative.

PRATIQUE DE SANTÉ PUBLIQUE

pas fournir de données aux statistiques nationales Une autre difficulté est soulevée par les campagnes, largement menées ces dernières années pour la poliomyélite et la rougeole, qui peuvent ne pas enregistrer les vaccinations individuelles, seul le nombre total de doses administrées Parmi les idées importantes du programme antivariolique la reconnaissance du fait que ce sont souvent les mêmes personnes qui reçoivent plusieurs vaccinations inutiles, alors que d’autres sont souvent laissées de côté. Une saine connaissance de la population est une condition sine qua non d’une politique saine. L’entretien d’une couverture élevée est particulièrement difficile. sophistiqué et plus susceptible de remettre en question les recommandations La croissance du sentiment antivaccin dans de nombreuses sociétés est une question compliquée, que ce soit sur la base de vues religieuses, de philosophies libertaires ou de désinformation franche de plus en plus disponible sur le web. en Californie est la dernière d’une longue liste d’exemples de la difficulté de maintenir une couverture vaccinale élevée et de faire passer le message approprié au public D’autres problèmes se posent parce que l’immunité collective n’est pas la même que l’immunité immunologique biologique; Les individus protégés uniquement par les effets indirects du troupeau restent entièrement vulnérables à l’infection, en cas d’exposition. Ceci présente des avantages, en protégeant les individus contre-vaccinés ou ceux qui manquent la vaccination pour d’autres raisons, mais aussi ses inconvénients. les étudiants et la coqueluche chez les adultes sont des exemples des conséquences de l’accumulation d’individus sensibles qui n’ont pas été protégés par la vaccination et qui ont échappé à l’infection en raison d’un effet immunologique du troupeau plus tôt dans leur vie. , un problème particulier avec la rubéole, qui a ses conséquences les plus graves au premier trimestre de la grossesse Dans au moins un cas, l’immunité du troupeau et les délais associés à l’infection des individus non vaccinés ont entraîné une augmentation du syndrome de rubéole congénitale. pour que les programmes de vaccination maintiennent une couverture vaccinale L’immunité des troupeaux implique une responsabilité programmatique durable vis-à-vis du public. Bien qu’il y ait eu une tendance à mettre l’accent sur les implications de l’immunité collective dans la plupart des ouvrages théoriques, les programmes d’éradication Les stratégies d’éradication et de lutte visent à protéger le nombre maximum d’individus à risque, généralement avec une combinaison de couverture de routine élevée et de vaccination ciblée supplémentaire de risque élevé. Pour les épidémies de méningite, par exemple, une fois que le nombre de cas déclarés dépasse, l’isolement est souvent commencé par des campagnes de vaccination de masse qui sont d’abord limitées aux zones où la transmission est connue puis étendues à d’autres zones considérées comme menacées Ces stratégies nécessitent une compréhension opportune Les campagnes de masse pour l’éradication et l’endiguement sont coûteuses et nécessitent une planification détaillée. Ce sont des entreprises logistiques massives, qui impliquent souvent une perturbation grave des services de santé de routine. Elles ont engendré une antipathie considérable dans certaines populations et ne doivent pas être Les activités de vaccination pourraient être rendues plus rentables s’il existait de meilleurs outils pour déterminer les niveaux d’immunité et comprendre la dynamique de transmission. Il est important de reconnaître que les modèles sont juste des tautologies de leurs hypothèses, et l’épidémiologie des champs sonores est essentielle pour fournir des données appropriées. Les conséquences éthiques et juridiques de la protection du troupeau Dans la mesure où la vaccination est en partie encouragée pour fournir une protection indirecte aux personnes non vaccinées, il y a une implication du risque – même si un très faible risque – est bénéfice d’autres Cela peut avoir des implications – différentes dans différents contextes culturels, éthiques ou juridiques – pour la responsabilité du gouvernement dans les circonstances des événements indésirables aux vaccins. Dans cette perspective, nous trouvons que la protection indirecte, base de «l’immunité collective», soulève de nombreux En fin de compte, l’immunité du troupeau consiste, en dernière analyse, à protéger la société elle-même. Soutien financier: PF a payé les frais de voyage de la Fondation Merieux pour des conférences sur l’immunité collective. Il a également reçu des voyages / réunions. remboursement auprès de l’Organisation mondiale de la Santé, de la Fondation Mérieux, de la Fondation PATH, Bill et Melinda Gates pour assister à des réunions liées à ce sujet. Conflits d’intérêts potentiels: Tous les auteurs: aucun conflit