SĂNĂTATE PUBLICĂ

Dezvoltarea vaccinurilor contra zoonozelor

 Developing vaccines against zoonoses

First published: 26 iunie 2018

Editorial Group: MEDICHUB MEDIA

DOI: 10.26416/Inf.54.2.2018.1828

Abstract

Zoonoses account for over 70% of all emerging or re-emerging diseases. The spreading of zoonotic diseases is facilitated by the realities of today’s globalization of trade, travel, immigration etc. Combating zoonoses in this context can only be effective by vaccination because the rest of the proposed methods, such as the use of insecticides for destruction of vectors or prophylactic/curative antibiotic treatment, are not as effective and create imbalances in nature and antibiotic resistance. The development of vaccines should be done on a common platform consisting of human physicians, veterinarians, epidemiologists, environmentalists etc. The creation of new research directions and vaccine manufacturing technologies will also lead to changes in vaccine administration, thus facilitating vaccination. Thus, oral vaccines have been and will be developed instead of parenteral administration, facilitating the massive vaccination of wildlife responsive to various infectious zoonotic agents and large livestock of transmissible animals of various zoonoses. Special emphasis is now being put on the development of vaccines against zoonoses whose infectious agents are parasites. This article briefly presents the current situation of zoonoses in relation to existing vaccine types for their prevention.

Keywords
zoonoses, vaccines, public health

Rezumat

Zoonozele reprezintă peste 70% din totalul bolilor emergente sau reemergente. Răspândirea bolilor zoonotice este facilitată de realităţile zilelor noastre legate de globalizarea comerţului, a călătoriilor, a migraţiei etc. Combaterea zoonozelor în acest context se poate face eficient doar prin vaccinare, deoarece restul metodelor propuse, cum ar fi utilizarea insecticidelor pentru distrugerea vectorilor sau tratament profilactic/curativ cu antibiotice, nu sunt la fel de eficiente şi creează dezechilibre în natură şi antibiorezistenţă.
Dezvoltarea vaccinurilor trebuie să se facă pe o platformă comună alcătuită din medici umani, medici veterinari, epidemiologi, specialişti în protecţia mediului etc. Crearea de noi direcţii de cercetare şi de noi tehnologii de fabricaţie a vaccinurilor va duce la modificări şi în administrarea vaccinurilor, uşurând în acest fel vaccinarea. Astfel, s-au dezvoltat şi se vor dezvolta vaccinuri administrate oral, în loc de administrarea parenterală, uşurând vaccinarea în masă a faunei sălbatice receptive la diverşi agenţi infecţioşi zoonotici şi a efectivelor mari de animale de rentă transmiţătoare a diferitelor zoonoze. Un accent deosebit se pune în prezent şi pe dezvoltarea vaccinurilor contra zoonozelor ai căror agenţi infecţioşi sunt paraziţii. Articolul de faţă prezintă succint situaţia actuală a zoonozelor în relaţie cu tipurile de vaccin existente pentru prevenirea lor.

Introducere

Organizaţia Mondială a Sănătăţii defineşte zoonozele ca „boli şi infecţii care sunt transmise în mod natural între animalele vertebrate şi om“(1). Exemplele sunt numeroase: gripa aviară, febra Q, febra Văii Rift, rabia etc. Mai mult de 60% dintre toate bolile infecţioase nou descoperite ale oamenilor provin de la animale. Zoonozele dăunează grav sănătăţii animalelor şi sănătăţii publice şi pot provoca daune economice şi tulburări sociale grave, de exemplu când animalele infectate trebuie sacrificate pentru a preveni răspândirea în continuare a bolii. Pentru a combate eficient zoonozele sunt necesare cunoştinţe de specialitate şi o infrastructură de înaltă calitate, pentru a accelera dezvoltarea vaccinurilor împotriva bolilor infecţioase emergente(2).

Bolile zoonotice se pot clasifica astfel, din punctul de vedere al lanţului de transmitere:

a) zoonoze care sunt rar transmise la oameni, dar care, odată transmise, se dezvoltă în populaţia umană – de exemplu, imunodeficienţa virală umană (SIDA) şi sindromul respirator acut sever (SARS); se presupune că gripa aviară ar putea fi următoarea pandemie a acestui tip de zoonoză;

b) zoonoze care sunt transmise oamenilor în mod direct de la animale sau prin intermediul unui vector – de exemplu, boala Lyme, infecţia cu virusul West Nile, leishmanioza, rabia (populaţiile de animale locale domestice şi sălbatice reprezintă rezervoarele acestor agenţi patogeni) etc.;

c) zoonoze care sunt transmise de operatori umani şi care s-au răspândit la oameni prin utilizarea de alimente de origine animală – de exemplu, Campylobacter spp., Escherichia coli O157, Salmonella spp. Aceste zoonoze nu produc pagube populaţiilor de animale de la care au provenit.

Numărul şi importanţa zoonozelor sunt în creştere ca urmare a:

  • circulaţiei globale, migraţiei şi a comerţului mondial cu animale şi bunuri

  • îmbunătăţirii cunoştinţelor medicale şi veterinare

  • dezvoltării de noi metode de diagnostic

  • adaptării agenţilor patologici la gazde noi

  • coexistenţei strânse între oameni şi animale

  • creşterii urbanizării

  • creşterii producţiei de hrană de origine animală

  • producerii, prelucrării şi utilizării produselor alimentare de origine animală de provenienţă necunoscută şi nesigură.

Zoonozele au o importanţă deosebită în sănătatea publică, determinând îmbolnăvire, dizabilităţi, decese la oameni şi, în sănătatea animală, provocând îmbolnăviri, avorturi, scăderea producţiei, deces. Zoonozele au şi consecinţe economice, determinate de costurile cu tratamentele, perioadele de spitalizare, scăderea productivităţii, măsurile de carantină, costurile de eradicare etc.

Principalele măsuri de evitare a zoonozelor sunt vaccinarea, diagnosticarea corectă şi rapidă a bolilor, supravegherea epizootologică şi colaborările interprofesionale.

Vaccinuri de uz animal şi uman pentru bolile zoonotice

Vaccinarea este în general acceptată ca un instrument adecvat pentru controlul bolilor infecţioase la om şi la animale. Vaccinurile reprezintă o parte esenţială a activităţii pentru medicul veterinar. Prin vaccinare, medicul veterinar poate îmbunătăţi imunitatea naturală a animalelor. În plus, prin vaccinare, fermierii pot proteja efective întregi, nu doar animale individuale.

Din perspectiva consumatorului, vaccinurile contribuie la sporirea siguranţei alimentelor. Animalele sănătoase înseamnă o calitate mai bună a produselor de origine animală, dar înseamnă, de asemenea, protecţia împotriva agenţilor patogeni alimentari nocivi. Pentru bolile zoonotice, vaccinarea animalelor poate reduce considerabil riscul pentru sănătatea oamenilor.

Vaccinarea a influenţat profund şi a îmbunătăţit atât sănătatea animalelor, cât şi pe cea a oamenilor la nivel global şi va continua să fie un instrument fundamental pentru a răspunde provocărilor viitoare în materie de sănătate. Vaccinarea poate controla multe alte afecţiuni împotriva cărora nu există niciun alt tratament, cum ar fi boala febrei aftoase la bovine, parvoviroza la câine şi rabia la om şi la animale. Vaccinurile împotriva rabiei au făcut paşi imenşi în combaterea acestei boli grave şi multe ţări au obţinut statutul de ţări indemne pentru rabie. Cu toate acestea, jumătate din populaţia globului, în special în ţările în curs de dezvoltare, trăieşte în zonele endemice ale rabiei, iar boala ucide încă, în medie, 70000 de persoane în fiecare an, potrivit Organizaţiei Mondiale a Sănătăţii pentru Animale (OIE)(3).

În trecut, vaccinurile pentru animale au fost dezvoltate pentru a proteja sănătatea şi bunăstarea animalelor, însă în prezent pierderile cauzate de zoonoze la nivelul economiilor naţionale şi regionale reprezintă o forţă motrice importantă pentru punerea în aplicare a programelor de vaccinare contra bolilor zoonotice.

Vaccinurile contra zoonozelor trebuie să respecte standardele veterinare, astfel încât să fie prevenită trecerea bolilor de la animale la om. De asemenea, medicii epidemiologi trebuie să stabilească programe de vaccinare bazate pe rata de transmitere a bolilor de la animale la oameni.

În funcţie de vaccinurile existente şi de potenţialul acestora de a preveni, bolile zoonotice se pot încadra în mai multe grupe, după cum urmează:

Grupa I. Oamenii şi animalele domestice sunt gazde care nu participă la ciclul de transmitere

Prima grupă include bolile infecţioase zoonotice care afectează atât oamenii, cât şi animalele domestice de rentă, iar animalele sălbatice sunt sursa infecţiei. Animalele domestice de rentă şi oamenii sunt gazde terminale şi nu contribuie la ciclul de transmitere. În acest caz sunt necesare vaccinuri pentru prevenirea bolilor la oameni şi la animalele domestice, însă vaccinarea nu va întrerupe transmiterea bolii în natură. Există pentru aceste boli o posibilitate importantă de a accelera dezvoltarea de vaccinuri noi prin studierea concomitentă a produselor adresate medicinei veterinare şi umane. Mai mult decât atât, speciile de animale afectate reprezintă un model natural al bolii, ele pot oferi informaţii despre mecanismul de infecţie, patogeneză şi imunitate, informaţii care pot fi utile în evaluarea eficacităţii şi a imunogenicităţii, în vederea aprobării unui vaccin uman. Un demers de creare simultană a unui vaccin cu scop atât veterinar, cât şi uman a fost realizat pentru virusul West Nile. În acest moment, vaccinul de uz veterinar (destinat imunizării cailor) este disponibil pe piaţă. Vaccinul chimeric produs prin introducerea proteinei imunogene E, conţinând trei mutaţii atenuante (ChimeriVax-WN02), a fost dovedit imunogen şi lipsit de efecte adverse serioase(4,5).

Grupa II. Animalele domestice joacă un rol major în transmiterea bolilor la om

O serie de zoonoze sunt transmise între animale domestice şi mai departe la oameni. Vaccinarea animalelor domestice are potenţialul de a proteja oamenii împotriva acestor zoonoze, fie indirect, prin întreruperea transmisiei între animale, fie direct, prin împiedicarea răspândirii de la animale infectate la oameni. Câteva exemple selectate sunt folosite pentru a ilustra rolul vaccinării animalelor domestice în prevenirea bolilor umane: bruceloza, E. coli O157, rabia, boala zgârieturii de pisică, salmoneloza etc. Dintre zoonozele amintite, vom prezenta câteva date despre bruceloză şi E. coli O157.

Controlul brucelozei se bazează în principal pe supravegherea, testarea, eliminarea animalelor infectate, supravegherea importului/exportului de animale şi controlul produselor animale, protecţia împotriva expunerii la rezervoare sălbatice şi vaccinare. Vaccinuri vii atenuate dezvoltate empiric sunt: vaccinul B. melitensis rev1 pentru caprine şi ovine; vaccinurile B. abortus S19 şi RB51 pentru bovine şi vaccinul oral B. suis S2, utilizat pe scară largă în China pentru mai multe specii. Aceste vaccinuri produc imunitate celulară împotriva organitelor intracelulare patogene şi sunt mai eficiente decât alte tipuri de vaccinuri. O altă variantă de vaccin este cea obţinută dintr-o formă rugoasă de B. abortus, obţinută din tulpina netedă 45/20, după 20 de pasaje pe cobai. Variabilitatea protecţiei descrise, împreună cu efectele serologice neprevăzute şi apariţia reacţiilor la locul injectării la unele animale au condus la întreruperea utilizării vaccinului 45/20. Deşi toate vaccinurile prezintă neajunsuri, utilizarea lor a dus la eliminarea brucelozei la bovine în Statele Unite ale Americii şi la controlul brucelozei la animale în China(6).

În cazul infecţiilor cu E. coli O157, bovinele şi ovinele sunt principalele rezervoare de infecţie. Transmiterea se produce prin alimente (carne, seminţe şi legume) contaminate cu fecale animale. Secreţia de verotoxină este o cauză importantă a bolilor sporadice şi epidemice provocate de alimente, cum ar fi inclusiv gastroenterita şi colita hemoragică, cu potenţiale complicaţii letale (sindromul hemolitic-uremic). Carnea de vită este o sursă de infecţie în aproximativ o treime din cazurile umane şi retragerile de carne infectată reprezintă o ameninţare economică semnificativă. În ţările dezvoltate, diverse măsuri sanitare şi testarea cărnii au fost introduse pentru a reduce riscul la consumatori, dar aceste măsuri rămân imperfecte. Vaccinarea animalelor-vector a fost propusă ca o măsură pentru a reduce prevalenţa şi riscul pentru consumatori. Vaccinuri specifice O157 care folosesc proteine din membrana externă a microorganismelor au fost aprobate condiţionat de SUA şi fără restricţii în Canada. Bovinele care au fost imunizate cu două sau trei doze de vaccin la 3-4 săptămâni interval au avut o reducere cu 59-98% a colonizării colorectale sau a excreţiei de bacterie cu reducerea semnificativă a duratei de excreţie(7).

Grupa III. Animalele sălbatice joacă un rol major în transmiterea bolii către oameni şi animale domestice

Cele mai multe boli zoonotice sunt menţinute în rezervoare naturale care implică mamifere sau păsări sălbatice. Cu toate acestea, din cauza dificultăţilor de vaccinare a speciilor-gazdă, imunizarea orală, în masă, a animalelor sălbatice, ca mijloc de prevenire a răspândirii la animalele domestice şi la om, a fost aplicată doar în câteva boli, cum ar fi rabia şi boala Lyme(8). Există multiple bariere care împiedică punerea în aplicare a vaccinării animalelor sălbatice, nu numai pentru controlul agenţilor infecţioşi care afectează animalele domestice şi oamenii, ci şi pentru controlul bolilor la animalele sălbatice. Un exemplu este efortul de a dezvolta o modalitate de imunizare a maimuţelor afectate de virusul Ebola în Africa Centrală cu vaccinuri dezvoltate anterior pentru uz uman(9).

În afară de vaccinurile antirabice utilizate în momeli orale, al cărui rol este bine stabilit, vaccinarea faunei sălbatice a avut un succes limitat. Ciuma, o boală zoonotică globală, dar localizată, cu rezervoare de animale sălbatice ale rozătoarelor, pare a fi un obiectiv de interes deosebit pentru cercetarea viitoare. Există multe alte obiective posibile pentru noi vaccinuri din această grupă, iar viitoarele cercetări în acest domeniu sunt încurajate. Cu toate acestea, există boli zoonotice ai căror vectori proveniţi din fauna sălbatică nu sunt vaccinaţi şi nu pot fi vaccinaţi (tabelul 1).
 

Tabelul 1. Zoonoze virale şi vectori vaccinaţi/nevaccinaţi(10)
Tabelul 1. Zoonoze virale şi vectori vaccinaţi/nevaccinaţi(10)

Imunizarea oamenilor pentru prevenirea transmiterii bolilor umane la animale

Există puţine cunoştinţe despre riscul apariţiei de agenţi patogeni care să se transmită de la om la animale. Imunizarea operatorilor de la fermele de porcine şi de păsări împotriva gripei, ca mijloc de prevenire a introducerii virusurilor gripale umane la aceste animale, a fost evidenţiată ca mijloc de prevenire a apariţiei tulpinilor reasortante. Imunizarea oamenilor pentru a preveni răspândirea virusurilor la primatele nonumane utilizate ca animale de laborator este adesea practicată, incluzând vaccinurile pentru gripă, hepatitele A şi B şi rujeolă.

Limitări

Vaccinurile împotriva zoonozelor au şi unele limitări determinate de domeniul diferit de aplicare. De aceea, dezvoltarea lor poate fi uneori dificilă. Principalele obstacole în dezvoltarea de noi vaccinuri şi îmbunătăţirea celor existente sunt:

  • produsele mult prea specifice şi condiţionale, adesea doar pentru o singură specie;

  • obstacole ştiinţifice (de exemplu, pesta porcină africană, multe vaccinuri antiparazitare);

  • venituri scăzute ale investiţiilor pentru companiile implicate în dezvoltarea şi producţia de vaccinuri pentru zoonoze şi bolile emergente;

  • existenţa aşa-numitelor specii-ţintă minore;

  • existenţa unor condiţii de importanţă minoră pentru speciile importante;

  • lipsa uniformităţii în distribuţia geografică a producţiei de alimente de origine animală;

  • existenţa regulilor de interdicţii de vaccinare la unele specii de animale domestice;

  • cerinţele de reglementare stricte şi complexe pentru dezvoltarea, înregistrarea şi producerea vaccinurilor (normele GLP şi GMP).

Concluzii

Imunizarea animalelor prin vaccinare reprezintă singura opţiune viabilă pentru evitarea răspândirii zoonozelor şi a bolilor emergente. Multitudinea de posibili vectori şi căi de transmitere face din aceste boli o prioritate pentru sănătatea publică umană şi veterinară. Cu toate obstacolele, problema bolilor emergente trebuie să determine autorităţile să găsească soluţii pentru finanţarea cercetării, dezvoltării şi producerii de noi vaccinuri, modalităţi de vaccinare şi îmbunătăţirea vaccinurilor existente. În plus, dezvoltările viitoare în domeniul vaccinurilor vor trebui să încorporeze progresul în cercetarea vaccinurilor antiparazitare, deoarece ne putem aştepta ca numeroase zoonoze noi şi emergente să fie cauzate şi de paraziţi.  

Conflicts of interest: The author declares no conflict of interest.

Bibliografie

  1. ***. List of Zoonotic diseases. WHO. Accesed online http://www.who.int/zoonoses/diseases/en (27 June 2018)
  2. Monath TP. Vaccines against diseases transmitted from animals to humans: A one health paradigm. Vaccine. 2013;31(46):5321-5338. Disponibil la: http://dx.doi.org/10.1016/j.vaccine.2013.09.029
  3. ***. Rabies still kills. OIE. Accesed online http://www.oie.int/animal-health-in-the-world/rabies-portal/ (28 June 2018)
  4. Biedenbender R, Bevilacqua J, Gregg AM, et al. Phase II, Randomized, Double-Blind, Placebo-Controlled, Multicenter Study to Investigate the Immunogenicity and Safety of a West Nile Virus Vaccine in Healthy Adults. J Infect Dis. 2011;203(1):75-84. Disponibil la: https://doi.org/10.1093/infdis/jiq003
  5. Dayan GH, Pugachev K, Bevilacqua J, et al. Preclinical and clinical development of a YFV 17 D-based chimeric vaccine against West Nile virus. Viruses. 2013;5(12):3048-70. Disponibil la: https://doi.org/10.3390/v5123048; 
  6. Avila-Calderón ED, Lopez-Merino A, Sriranganathan N, et al. A History of the Development of Brucella Vaccines. Biomed Res Int. 2013;2013:743509. Disponibil la: http://dx.doi.org/10.1155/2013/743509
  7. Smith DR. Vaccination of Cattle against Escherichia coli O157:H7. Microbiol Spectr. 2014;2(6). DOI: 10.1128/microbiolspec.EHEC-0006-2013
  8. Zatechka S. Reservoir-Targeted Vaccines as a One Health Path to Prevent Zoonotic Disease. Int J Vaccines Vaccin. 2016;2(6):00049. Disponibil la: http://medcraveonline.com/IJVV/IJVV-02-00049.php
  9. ***. Ebola Vaccine, four decades in the making. Speaking of Research. Accesed online https://speakingofresearch.com/2018/05/17/ebola-vaccine-four-decades-in-the-making/ (28.06.2018);
  10. Lutticken D, Segers RP, Visser N. Veterinary vaccines for public health and prevention of viral and bacterial zoonotic diseases. Rev Sci. Tech. 2007;26(1):165-177 Disponibil la: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17633301

Articole din ediţiile anterioare

STUDII ORIGINALE | Ediţia 2 50 / 2017

Date privind opiniile generale cu privire la vaccinare în judeţul Bacău

Aurelia-Nicoleta Cristea, O. Parfeni

Vaccinarea reprezintă una dintre cele mai eficiente metode prin care părinții își pot proteja copiii față de bolile infecțioase. Bolile prevenibile...

11 iulie 2017
SĂNĂTATE PUBLICĂ | Ediţia 2 / 2016

Consideraţii și perspective asupra actualei strategii de vaccinare antipertussis

Silvana-Adelina Gheorghe, Mădălina Preda, Gabriela-Loredana Popa, Mircea Ioan Popa

Tusea convulsivă este o infecție respiratorie gravă, provocată de Bordetella pertussis (cocobacil gram-negativ). Această bacterie este patogenă pen...

16 aprilie 2016
SINTEZE | Ediţia 1 53 / 2018

Antibioterapia în otita medie acută la copil

Vasilica Ungureanu

Otita medie acută (OMA) este una dintre cele mai comune infecţii ale copilului mic, fiind cu antibiotice. Cauzele OMA pot fi, cel mai frecvent, de ...

24 aprilie 2018
SINTEZE | Ediţia 2 / 2016

Vaccinarea, încotro? Studiu retrospectiv într-o clinică de pediatrie

Mădălina Preda, Octavian Costin Ioghen, Prof. Dr. Doina Pleşca, Mircea Ioan Popa, Mihaela Roxana Huhu, Luiza Maria Butoi, Ioana Georgescu, Mihaela Ștefănescu

Vaccinarea reprezintă un instrument extrem de eficient în lupta împotriva bolilor infecțioase. Este o metodă de prevenție care a dus la scăderea se...

16 aprilie 2016