Występowanie przeciwciał klasy IgG dla wirusa odry w surowicach

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2012, 64: 73 - 78
Występowanie przeciwciał klasy IgG dla wirusa odry w surowicach osób
w różnym wieku
Presence of IgG class antibodies anti -measles virus in sera of subjects in
different age
Agnieszka Częścik, Milena Dunal, Agnieszka Trzcińska, Joanna Siennicka
Zakład Wirusologii NIZP-PZH w Warszawie
W pracy przedstawiono wyniki badań występowania przeciwciał klasy IgG
swoistych dla wirusa odry w surowicach osób szczepionych i nieszczepionych
przeciwko odrze, które miały na celu dokonanie doboru grupy do badań
dotyczących pamięci immunologicznej.
ABSTRACT
Introduction: The increase of measles incidence in Poland was recently observed. Furthermore, the analysis of routine serological tests performed in the Department of Virology,
NIPH-NIH revealed, that nearly half of young people (20-30 years old) have no antibodies
against measles virus. The paper presents results of IgG specific for measles virus prevalence
in the sera of vaccinated and unvaccinated subjects, which aimed to make the selection of
groups for immunological memory research.
Methods: Total of 100 persons were examined based on results of determination of the
presence of IgG anti-MeV: 26 people born before and 74 born after 1972 year. From this
group, 55 participants were selected for further study and divided into 3 groups 1) subjects born before 1972, unvaccinated against measles and seropositive as a result of natural
infection, 2) subjects born after 1972, vaccinated against measles but seronegative or with
traces of anti-MeV IgG presence, 3) subjects born after 1972 seropositive due to vaccination.
Selected persons are subject to further examinations include determination the number of
leukocytes and lymphocytes profile.
Results: The level of anty-MeV IgG antibodies in subjects after natural infection was significantly higher compared to levels obtained by vaccinations. No significant differences in
the immunological parameters which could influence on immune response were observed.
Conclusions: Obtained results lead to search other factors that may affect the weak postvaccinal humoral response.
74
A. Częścik i inni
Nr 1
WSTĘP
Odra jest wysoce zaraźliwą chorobą wieku dziecięcego, której etiologicznym czynnikiem jest wirus odry (MeV) należący do rodziny Paramyxoviridae (5). Odra posiada
wszelkie cechy warunkujące możliwość jej eliminacji: rezerwuarem wirusa jest jedynie
człowiek, nie występują zakażenia bezobjawowe i nosicielstwo wirusa, istnieje skuteczna
szczepionka. Za możliwością eliminacji wirusa MeV przemawia również fakt zakończonej
powodzeniem akcji eradykacji blisko z nim spokrewnionego wirusa księgosuszu bydła (9).
W 2001 roku WHO podjęła plan eliminacji zachorowań na odrę w Regionie Europejskim,
którego podstawą jest istnienie skutecznej szczepionki, a warunkiem koniecznym wysoka
wyszczepialność (13). Opracowanie żywej atenuowanej szczepionki przeciwko odrze
nastąpiło w 1963r., wkrótce po izolacji wirusa. Większość obecnie używanych na świecie
szczepionek wywodzi się ze szczepu Edmonston. Oprócz szczepionki monowalentnej,
w chwili obecnej, powszechnie stosuje się szczepionki skojarzone, szczególnie w krajach
rozwiniętych, gdzie na stałe zostały one umieszczone w kalendarzu szczepień. Szczepionki skojarzone zawierają oprócz atenuowanego szczepu wirusa odry, atenuowane szczepy
wirusa różyczki i świnki lub wirusa różyczki, świnki i ospy wietrznej. Schematy szczepień
stosowane w poszczególnych krajach różnią się. Na szeroką skalę szczepienia w Polsce
rozpoczęto w 1974 r., podając dzieciom w wieku 13-15 miesięcy jedną dawkę szczepionki
monowalentnej. W 1991 r. wprowadzono drugą dawkę szczepionki przeciwko odrze podawaną dzieciom w wieku 7 lat. Od 2005 r. w ramach Programu Szczepień Ochronnych
w Polsce stosowana jest wyłącznie szczepionka skojarzona podawana w dwóch dawkach:
pierwsza w 13-14 miesiącu życia, a druga w 10 roku życia. Można przyjąć, że obecność
przeciwciał przeciwko wirusowi odry u osób urodzonych przed wprowadzeniem szczepień
jest wynikiem przebycia naturalnego zakażenia, podczas gdy u osób urodzonych później
jest związana z odpowiedzią poszczepienną.
Szczepionka atenuowana indukuje odpowiedź immunologiczną jakościowo podobną
do tej uzyskiwanej w wyniku naturalnego zakażenia. Stwierdzono jednak, że odporność
poszczepienna jest mniej trwała a poziomy wytworzonych przeciwciał są niższe (3, 6, 7,
10, 12). Wprowadzenie szczepień na masową skalę wpłynęło na spektakularną poprawę
epidemiologicznej sytuacji odry w Europie, chociaż epidemie nadal mają miejsce (8).
Większość przypadków zachorowań dotyczy osób nieszczepionych, ale odnotowywane są
również wśród osób z udokumentowaną historią szczepień (1).
Inspiracją do podjęcia prezentowanych badań był obserwowany w ostatnich latach
w Polsce wzrost zachorowań na odrę. W 2006 r. na 120 zarejestrowanych przypadków,
44 dotyczyło osób szczepionych – 26 jedną dawką i 18 dwiema dawkami (1). Poza tym,
w ramach analizy wyników rutynowych badań serologicznych prowadzonych w Zakładzie
Wirusologii NIZP-PZH zaobserwowano, że blisko u połowy ludzi młodych, w wieku 20-30
lat, nie wykrywa się obecności przeciwciał klasy IgG anty-MeV.
W pracy przedstawiono wyniki badań występowania przeciwciał klasy IgG swoistych
dla wirusa odry w surowicach osób szczepionych i nieszczepionych przeciwko odrze, które
miały na celu dokonanie doboru grupy do badań dotyczących pamięci immunologicznej.
Nr 1
Występowanie przeciwciał dla wirusa odry
75
MATERIAŁ I METODY
Próbki do oznaczeń serologicznych. Materiał do badań stanowiły próbki surowic
pobrane na zasadzie dobrowolnej zgody od pracowników NIZP-PZH i członków ich rodzin. Zbadano ogółem 100 osób, 71 kobiet i 29 mężczyzn. Wśród badanych było 26 osób
urodzonych przed 1972 r. (zakres wieku 40-75 lat, średnia 54 +/- 7,5) i 74 osoby urodzone
po 1972 r. (zakres wieku 18-38 lat, średnia 28 +/- 4,5).
Przeciwciała dla wirusa odry. W surowicach badanych osób określano poziom
przeciwciał klasy IgG dla wirusa odry (anty MeV-IgG). Oznaczeń dokonywano metodą
ELISA przy użyciu testu Enzygnost Anti Measles-Virus/IgG (Siemens, Niemcy). Wynik
oznaczenia kalkulowano na podstawie różnicy OD (ΔOD) mierzonej w dołkach badanych
i referencyjnych pomnożonej przez współczynnik korekcji (iloraz ΔOD dla kontroli pozytywnej i wartości referencyjnej dla danej serii testu podanej przez producenta). Za wynik
dodatni przyjmowano wartości ΔOD>0,2; za wynik ujemny gdy ΔOD<0,1; za wynik
wątpliwy uznawano wartości mieszczące się w granicach 0,1-0,2. Poziom anty-MeV IgG
wyrażany w jednostkach międzynarodowych (mIU/ml) obliczano wg procedury podanej
przez producenta testu.
Grupa badana. Na podstawie wyników oznaczeń obecności anty-MeV IgG w opisanej
powyżej grupie 100 osób, dokonano selekcji 55 osób. Przy doborze kierowano się: a) wyrażeniem zgody na udział w dalszych badaniach, b) wiekiem, c) obecnością anty-MeV IgG
u osób urodzonych przed 1972 r., d) możliwością udokumentowania szczepienia przeciwko
odrze u osób urodzonych po 1972 r. Na podstawie tych kryteriów wyłoniono 3 grupy po 20
osób: 1) grupę pierwszą stanowiły osoby urodzone przed 1972 r., nieszczepione przeciwko
odrze, seropozytywne w wyniku naturalnego zakażenia, 2) drugą grupę stanowiły osoby
urodzone po 1972 r., szczepione przeciwko odrze, z brakiem przeciwciał dla wirusa odry,
bądź ze śladową ich obecnością (wynik wątpliwy w badaniu metodą ELISA), 3) trzecią
grupę stanowiły osoby urodzone po 1972 r., szczepione przeciwko odrze, seropozytywne
w wyniku szczepienia. Rozkład wieku oraz poziomy przeciwciał anty-MeV IgG w poszczególnych grupach przedstawiono w tabeli I. U osób tych przeprowadzono badania kontrolne
Tabela I. Charakterystyka badanych grup.
Grupa
Grupa 1
Grupa 2 (2a + 2b)
2a
2b
Grupa 3
Liczebność Płeć
grupy
(K/M) Zakres
20
18
7
11
17
19/1
11/7
4/3
7/4
14/3
40 - 62
21 - 36
21 - 35
22 - 36
18 - 36
Wiek
Średni wiek
52,6 +/- 6,3
27,3 +/- 4,4
26,4 +/- 4,3
27,9 +/- 4,6
27,3 +/- 5,3
Anty MeV IgG (mIU)
Średni poziom
Zakres
przeciwciał
591 - 19293 6909,8 +/- 5329,9
34 - 662
209,5 +/- 149,2
34 - 127
80,9 +/- 40,9
184 - 662
291,4 +/- 133,8
382 - 3755 1361,7 +/- 1079,4
K – kobieta, M – mężczyzna
Grupa 1 – osoby urodzone przed 1972r, nieszczepione przeciwko odrze, seropozytywne w wyniku
naturalnego zakażenia
Grupa 2 – osoby urodzone po 1972r, szczepione przeciwko odrze, z brakiem obecności przeciwciał
przeciwko wirusowi odry (2a), bądź ze śladową ich obecnością (2b)
Grupa 3 – osoby urodzone po 1972r, szczepione przeciwko odrze, seropozytywne
76
A. Częścik i inni
Nr 1
obejmujące określenie liczby leukocytów i profilu limfocytów mające na celu określenie
parametrów immunologicznych mogących mieć wpływ na reakcje odpornościowe.
Oznaczenie liczby krwinek białych (WBC). Do badania pobierano krew żylną na
EDTA. Liczbę białych krwinek WBC (White Blod Cells) oznaczano w komorze Bürkera
przy użyciu płynu Turka. W 480µl płynu Turka zawieszano 20µl krwi. Po 20 min. inkubacji
w temperaturze pokojowej zawiesinę nanoszono do komory i liczono krwinki białe w mikroskopie świetlnym. Wartość WBC wyrażano jako liczbę białych krwinek w 1 litrze krwi
obwodowej. Za zakres prawidłowy przyjęto wartości od 4 - 10 x 109/l.
Profil limfocytów. Oznaczeń dokonywano w krwi żylnej pobranej na EDTA metodą
cytometrii przepływowej przy wykorzystaniu testu Simultest ™ IMK-Lymphocyte (Beton
Dickinson). Określano skład odsetkowy limfocytów T (CD3+), B (CD19+) i komórek
NK (CD3-CD16/CD56+) oraz subpopulacji limfocytów T (CD3+CD4+ i CD3+CD8+).
Barwienie wykonano zgodnie z procedurą podaną przez producenta testu. Zbioru komórek
dokonywano przy użyciu cytometru przepływowego FascCalibur. Analizę wyników przeprowadzano przy użyciu programu SimulSET. Za zakresy prawidłowe przyjęto określone
w programie do analizy danych. Przyjęte wartości prawidłowe to odsetek limfocytów T
w zakresie 59,4-84,6; odsetek limfocytów B w zakresie 6,4-22,6; odsetek komórek NK
w zakresie 5,6-30,9; stosunek komórek CD4/CD8 w zakresie 0,9-3,6.
WYNIKI I ICH OMÓWIENIE
Spośród wszystkich zbadanych osób (n=100), wszystkie osoby urodzone przed 1972r.
(n=26) były seropozytywne i wykazywały wysokie poziomy przeciwciał anty-MeV IgG
w zakresie od 348 mIU do 19 263 mIU (5 958+/-5 054). W grupie osób urodzonych po
1972 r. (n=74) obecność anty-MeV IgG stwierdzono u 41 (średnia wartość mIU 1 582+/1 852, w zakresie od 371 do 10 913), natomiast u 20 osób badanie dało wynik wątpliwy
(średnia wartość mIU 255+/-105, w zakresie od 175 do 662), a u pozostałych 13 osób nie
stwierdzono obecności przeciwciał anty-MeV IgG (średnia wartość mIU 75, w zakresie od
11 do 183). Uzyskane wyniki potwierdziły wcześniejsze obserwacje (dane niepublikowane)
uzyskane na podstawie rutynowo prowadzonych badań serologicznych w Zakładzie Wirusologii NIZP-PZH, z których wynikało, że u blisko połowy osób młodych nie wykazuje
się obecności przeciwciał anty-MeV IgG. W prezentowanych badaniach stwierdzono, że
u 44,6% osób w wieku 36 lat i młodszych nie wykrywa się obecności przeciwciał anty-MeV
IgG lub stwierdzano u nich śladową ich obecność.
Na podkreślenie zasługuje przypadek jednej z osób urodzonych po 1972r., wykazującej
ponad dwukrotnie wyższy poziom anty MeV IgG (10 931 mIU) od najwyższego odnotowanego w grupie osób seropozytywnych w wyniku szczepienia (5 019 mIU). Analiza dokumentacji medycznej pozwoliła ustalić, że osoba ta przechorowała odrę, a dopiero potem
prawdopodobnie (nie wynika to jasno z dokumentacji) była zaszczepiona. Po wyeliminowaniu wyników dotyczących wyżej opisanego przypadku należy stwierdzić, że w grupie
osób seropozytywnych w wyniku szczepienia (n=40) średni poziom przeciwciał anty MeV
IgG wyniósł 1 348+/-1 108 mIU, w zakresie od 371 do 5 019 mIU.
Na podstawie określonych powyżej warunków wyselekcjonowano grupę 60 osób do
dalszych badań. Spośród 40 osób urodzonych po roku 1972, które wyraziły zgodę na udział
Nr 1
Występowanie przeciwciał dla wirusa odry
77
w dalszych badaniach, wgląd w dane dotyczące szczepienia przeciwko odrze był możliwy
w przypadku 36 osób, z których jedną, seronegatywną, która nie była szczepiona, wykluczono z dalszych badań. Ostateczną charakterystykę grup badanych, które stanowiło łącznie
55 osób przedstawiono w tabeli I.
Różnice wieku między grupą 1 (osoby seropozytywne w wyniku naturalnego zakażenia)
a osobami urodzonymi po 1972 r. były statystycznie znamienne (test t-Studenta, p<0,0001),
podczas gdy w obrębie grupy osób urodzonych po 1972 r. (grupa 2 versus grupa 3) różnic
takich nie stwierdzono (test t-Studenta, p=0,98).
Poziom przeciwciał anty-MeV IgG u osób po naturalnym zakażeniu (grupa 1) był
istotnie wyższy w stosunku do poziomu uzyskanego w wyniku szczepienia w grupie 3
(Anova, p=0,0002), co potwierdza dane, że atenuowana szczepionka indukuje odpowiedź
jakościowo podobną do tej uzyskiwanej w wyniku naturalnego zakażenia, jednak poziomy
wytworzonych przeciwciał są niższe (4, 11). Analiza zależności pomiędzy wiekiem osób
szczepionych (grupa 2 i 3) a poziomem przeciwciał nie wykazała związku między tymi
zmiennymi (regresja liniowa, p=0,7). Mogłoby to sugerować, że niski poziom odpowiedzi
humoralnej zależy od cech osobniczych a nie jest związany z obniżaniem się poziomu
przeciwciał w czasie. Wnioskowanie takie powinno być jednak ostrożne z powodu małej
liczebności grupy (n=35).
Wyniki badań kontrolnych mających na celu określenie immunologicznych parametrów
mogących mieć wpływ na reakcje odpornościowe wykazały brak istotnych różnic w zakresie
badanych parametrów pomiędzy grupami (Anova, p>0,05). Wartości badanych parametrów
immunologicznych dla poszczególnych osób mieściły się w zakresach prawidłowych.
Średnia liczba białych krwinek (WBC) w grupie pierwszej wynosiła 5,7+/-1,4; w grupie
T – komórki CD3+
B – komórki CD19+
NK – komórki CD3-CD16/CD56+
Ryc.1. Skład odsetkowy populacji limfocytów w badanych grupach.
78
A. Częścik i inni
Nr 1
drugiej: 5,5+/-1,4; w grupie trzeciej: 5,5+/-1,3 x109/l. Dane dla składu odsetkowego populacji
limfocytów przedstawiono na rycinie 1. Stosunek komórek CD4/CD8 w poszczególnych
grupach wynosił: 1,9 (grupa 1); 1,6 (grupa 2) i 1,8 (grupa 3).
Brak istotnych różnic w zakresie podstawowych parametrów odpowiedzi immunologicznej u badanych osób skłania do poszukiwania czynników mogących mieć wpływ na
słabą poszczepienną odpowiedź humoralną.
PIŚMIENNICTWO
1. Czarkowski P, Cielebąk E, Dacka P i inni. Choroby zakaźne i zatrucia w Polsce w 2006 roku.
Wydawnictwo NIZP-PZH. Warszawa 2007.
2. Enders JF. Measles virus: historical review, isolation and behavior in various systems. Am J Dis
Child 1962; 103: 282 - 7.
3. Krugman S, Giles JP, Jacobs AM i inni. Studies with a further attenuated live measles-virus
vaccine. Pediatrics 1963; 31: 919 - 28.
4. Krugman S. Present status of measles and rubella immunization in the United States: a medical
progress report. J Pediatr 1971; 78: 1 - 16.
5. Lamb RA, Griffin DE. Paramyxoviridae: the viruses and their replication. W: Fields Virology.
Red. D.M. Knip, P.M. Howley, Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia,
Baltimore, New York, London, Buenos Aires, Hong Kong, Sydney, Tokyo, 2007, 1449 - 96.
6. Moss WJ, Ryon JJ, Monze M i inni. Differential regulation of interleukin (IL)-4, IL-5, and IL-10
during measles in Zambian children. J Infect Dis 2002; 186: 879 - 87.
7. Mossong J, Nokes DJ, Edmunds WJ i inni. Modeling the impact of subclinical measles
transmission in vaccinated populations with waning immunity. Am J Epidemiol 1999; 150:
1238 - 49.
8. Mossong J, O’Callaghan CJ, Ratnam S. Modelling antibody response to measles vaccine and
subsequent waning of immunity in a low exposure population. Vaccine 2000; 19: 523 - 9.
9. Naruszewicz-Lesiuk D. Odra. W: Choroby zakaźne i ich zwalczanie na ziemiach polskich w XX
wieku. Red. J. Kostrzewski, W. Magdzik, D. Naruszewicz-Lesiuk, Wydawnictwo Lekarskie
PZWL, Warszawa 2001, 281 - 7.
10. Okada H, Kobune F, Sato TA, i inni. Extensive lymphopenia due to apoptosis of uninfected
lymphocytes in acute measles patients. Arch Virol 2000; 145: 905 - 20.
11. Ovsyannikova IG, Dhiman N, Jacobson RM i inni. Frequency of measles virus-specific CD4+
and CD8+ T cells in subjects seronegative or highly seropositive for measles vaccine.
Clin Diagn Lab Immunol 2003; 10: 411 - 6.
12. Polack FP, Hoffman SJ, Crujeiras G i inni. A role for nonprotective complement-fixing antibodies
with low avidity for measles virus in atypical measles. Nat Med 2003; 9: 1209 -13.
13. Ramsay M. Strategic plan for the elimination of measles in the European region. WHO Expanded Programme on Immunization. Seventh Meeting of National Programme Managers. Berlin,
Germany, November 1997.
Otrzymano: 20 I 2012 r.
Adres Autora: 00-791 Warszawa, ul. Chocimska 24, Zakład Wirusologii NIZP-PZH