Bijna 100 jaar geleden experimenteerden twee Britse onderzoekers, William Topley en Graham Wilson bacteriële infecties bij muizen. Ze merkten dat de individuele overleving afhing van het aantal gevaccineerde muizen. De rol van de immuniteit van een individu moest dus worden onderscheiden van de immuniteit van de hele kudde.
Een eeuw vooruitspoelen en het concept van "kudde-immuniteit" wordt nu veel besproken in verzendingen van de overheid en krantenartikelen. Maar wat betekent het eigenlijk?
Wanneer een ziekte zoals COVID-19 zich door de bevolking verspreidt, is dat het geval laat sommige mensen immuun, althans op korte termijn. De mensen die later besmet raken, zullen steeds meer contact krijgen met deze afweermensen en niet met de vatbare personen. Als gevolg hiervan wordt het risico op infectie verminderd en stopt de ziekte uiteindelijk met verspreiden. Dit kan zelfs gebeuren als sommige mensen in de bevolking nog steeds vatbaar zijn.
Vaccinatie kan worden gebruikt om vatbare mensen te beschermen en daardoor het verval van de epidemie. Het kan ook worden gebruikt om te voorkomen dat het virus zich in de eerste plaats verspreidt.
Hoe werkt het?
Stel je een populatie voor waarin iedereen vatbaar is. Een geïnfecteerde persoon (de rode stip in de onderstaande grafiek) arriveert en het virus verspreidt zich met het steeds toenemende aantal nieuwe gevallen. De epidemie duurt voort totdat de meeste mensen het virus oplopen en er immuun voor worden of sterven.
Epidemische verspreiding met een willekeurig aantal secundaire gevallen en gemiddeld R = 2; vier generaties worden getoond vanaf de eerste persoon gemarkeerd in rood, door middel van geel, groen en blauw. Lege cirkels stellen individuen voor die nog gezond zijn. Adam Kleczkowski
Als sommige mensen worden beschermd - bijvoorbeeld in de beginfase van een massavaccinatieprogramma - zal de ziekte zich langzamer verspreiden.
Het beschermen van een paar mensen (grijze cirkels) stopt de epidemie niet. Adam Kleczkowski
Een nog groter deel moet worden beschermd om het virus volledig te stoppen, maar verbazingwekkend genoeg hoeft dat niet de hele bevolking te zijn.
Succesvolle bescherming stopt de verdere verspreiding van de epidemie. Adam Kleczkowski
In de jaren zeventig kwamen wiskundige epidemiologen erachter dat dit aandeel afhankelijk is van hoe besmettelijk de ziekte is, met een simpele formule die het relateert aan de reproductief nummer, R. Voor mazelen is dit kritieke percentage 95%, maar voor griep kan het zo laag zijn als 35%.
Vaccinatiedekking en gevallen van mazelen in de Verenigde Staten. Julius Senegal, CC BY-SA
Zodra de populatie de immuniteit van de kudde bereikt, hetzij door vaccinatie of natuurlijk door te herstellen van de ziekte, zal elke nieuwe infectieketen snel uitsterven. Op deze manier wordt de bevolking beschermd tegen toekomstige uitbraken, maar alleen zolang de immuniteitsniveaus worden gehandhaafd.
Als het immuniteitsniveau onder de kritische waarde valtkan de ziekte opnieuw optreden. Pasgeboren personen die vatbaar zijn, moeten worden gevaccineerd en degenen bij wie de weerstand tegen de ziekte na verloop van tijd afneemt, hebben mogelijk boosters nodig.
Coronavirus-kudde-immuniteit
De huidige schatting van R voor COVID-19 is rond 3, maar is misschien zo laag als 1.4 en zo hoog als 4. De overeenkomstig immuniteitsniveau van de kudde is 60% (50% tot 75%).
Deze waarde is bij gebrek aan niet-farmaceutische controlemaatregelen, zoals lockdown. Door op de lange termijn bepaalde niveaus van sociale afstand te handhaven, kan de gewenste immuniteit lager zijn terwijl de bevolking veilig blijft.
A er kan lange tijd nodig zijn om uiteindelijk de ziekte uit te roeien, zelfs nadat de immuniteit van de kudde is bereikt. Dus de uiteindelijke omvang van de epidemie, het aantal mensen dat een infectie heeft doorgemaakt terwijl het virus eindelijk is uitgeroeid, kan veel hoger zijn.
Het bereik van de populatie om de immuniteit van de kudde te bereiken en de uiteindelijke epidemiegrootte zijn afhankelijk van het reproductieve aantal, R. Adam Kleczkowski, auteur voorzien
Zijn we er al?
Het is niet eenvoudig vast te stellen hoe dicht we bij de immuniteitsniveau van de kudde of dat we ooit dit stadium zullen bereiken.
Ten eerste is de kritische veronderstelling dat de coronavirus-infectie resulteert in een blijvende en uniforme weerstand voor toekomstige uitbraken. Dit is verre van zeker en of mensen het SARS-CoV-2-virus kunnen oplopen meermaals, zoals het geval is bij verkoudheid, het zal de immuniteit van de kudde doen verdwijnen. Van grote studies tot de immuniteit van de bevolking schatten, we weten dat de cijfers momenteel zijn tussen de 5% en 25%.
Ten tweede, het reproductieve nummer, R, verschilt per locatie, en dat geldt ook voor het immuniteitsniveau van de kudde nodig om de ziekte te stoppen.
Ten derde suggereren studies dat sommige mensen een veel hogere weerstand hebben tegen COVID-19, misschien omdat ze er last van hadden een andere soortgelijke ziekte in het verleden of werden ingeënt tegen andere ziekten.
Eindelijk is er een grote variabiliteit in de reactie van mensen op het virus en in de tijd dat iemand de hoeveelheid antilichamen bewaart die ze gebruiken om de infectie te bestrijden. De immuniteit is mogelijk niet gelijk verdeeld onder degenen die ben ziek geweest met COVID-19.
Mensen die het meest lijden, komen mogelijk uit de gebieden die ook het meeste risico lopen. Dergelijke diversiteit mogelijk aanzienlijk lager de immuniteitsniveaus van de kudde nodig om de ziekte te stoppen door zich alleen op deze delen van de samenleving te richten waar deze het meest nodig is. Dit fenomeen lijkt op de ring vaccinatiestrategie die met succes is gebruikt om ziekten als pokken.
Door de immuniteit te lokaliseren waar dat het meest nodig is, wordt de drempel voor de immuniteit van de kudde nog verder verlaagd. Adam Kleczkowski
Individuen of de kudde
Het concept van immuniteit voor kuddes, hoewel nuttig voor het plannen van een reactie op de pandemie, is niet zonder controverse. In een campagne om dit te bereiken, veel mensen worden blootgesteld aan een verhoogd individueel risico om de rest van de bevolking te beschermen.
Niet indrukwekkend strikte lockdown-maatregelen of te vroeg ontspannen kan ertoe leiden dat mensen eerder immuun worden voor COVID-19, eerder de immuniteit van de kudde bereikt. Maar dit leidt ook tot overmatige sterfte onder kwetsbare mensen die anders zou hebben overleefd.
De immuniteit van de veestapel moet worden gehandhaafd. Het niveau dat nodig is om de ziekte te stoppen, hangt af van de overdracht van de ziekte, die op zijn beurt hangt af van menselijk gedrag. Wanneer we worden geconfronteerd met mogelijk grimmige gevolgen, is ons gedrag natuurlijk om de overdracht te voorkomen, wat de immuniteitsvereiste voor de kudde verlaagt.
Zodra dit is bereikt, worden andere factoren (sociaal, economisch, risico op vaccincomplicaties) belangrijker, neemt de overdracht toe als gevolg van gedragsverandering en gaat de immuniteit van de kudde verloren. Bij het bedenken van succesvolle strategieën, regeringen moeten rekening houden zowel de bevolking als individuele risico's en voordelen.
Over de auteur
Adam Kleczkowski, hoogleraar wiskunde en statistiek, University of Strathclyde
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Related Books:
Het lichaam houdt de score bij: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
door Bessel van der Kolk
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen trauma en fysieke en mentale gezondheid en biedt inzichten en strategieën voor genezing en herstel.
Klik voor meer info of om te bestellen
Adem: de nieuwe wetenschap van een verloren kunst
door James Nestor
Dit boek verkent de wetenschap en praktijk van ademhalen en biedt inzichten en technieken voor het verbeteren van de fysieke en mentale gezondheid.
Klik voor meer info of om te bestellen
De plantenparadox: de verborgen gevaren van 'gezond' voedsel dat ziekten en gewichtstoename veroorzaakt
door Steven R. Gundry
Dit boek onderzoekt de verbanden tussen voeding, gezondheid en ziekte en biedt inzichten en strategieën om de algehele gezondheid en het welzijn te verbeteren.
Klik voor meer info of om te bestellen
De immuniteitscode: het nieuwe paradigma voor echte gezondheid en radicale antiveroudering
door Joël Greene
Dit boek biedt een nieuw perspectief op gezondheid en immuniteit, gebaseerd op principes van epigenetica en biedt inzichten en strategieën voor het optimaliseren van gezondheid en veroudering.
Klik voor meer info of om te bestellen
De complete gids voor vasten: genees uw lichaam door middel van intermitterend, afwisselende dagen en langdurig vasten
door dr. Jason Fung en Jimmy Moore
Dit boek onderzoekt de wetenschap en praktijk van vasten en biedt inzichten en strategieën voor het verbeteren van de algehele gezondheid en welzijn.
