Vaksinasjon for å forebygge sykdom

Da svineinfluensaepidemien herjet i Norge høsten 2009, ble det diskutert høylytt om en skulle sette i gang massevaksinasjon og om den eksisterende vaksinen var trygg. Hele Norges befolkning ble tilbudt og anbefalt å vaksinere seg mot det pandemiske influensa A(H1N1)-viruset. Ved at flest mulig vaksinerte seg ville en hindre massiv spredning av viruset og sykdommen. Hva er bakgrunnen for å benytte vaksinasjon for å forebygge sykdom?

I følge Folkehelseinstituttet tok nesten halve Norges befolkning vaksinen, og i løpet av januar-februar 2010 ble det observert sterk nedgang i smitte og sykdomsutbrudd her i landet. Valg av vaksine og bestemmelsen om massevaksineringen har vært mye diskutert. Det kan være nyttig med litt bakgrunnsinformasjon om denne typen virusinfeksjoner og om vaksiner. Dette viktige behandlingsprinsippet for å forebygge infeksjonssykdommer er inkludert i læreplanen for grunnskolen etter 4. trinn: ”beskrive noen vanlige barnesykdommer og hva vaksinering er” og etter 10.trinn: ”forklare hvordan kroppen beskytter seg mot sykdom” og ”beskrive hvordan man kan forebygge og behandle infeksjonssykdommer”.

Infeksjonssykdommer

unge med koppeutslett unge med koppeutslett

Svineinfluensaviruset er et av mange virus som kan forårsake infeksjonssykdom hos mennesker. Infeksjonssykdommer er en fellesbetegnelse på sykdommer som fremkalles av encellede organismer som bakterier, sopp og protozoer og av virus. Betingelsen for at det skal utvikle seg en infeksjonssykdom er at mikroorganismen kommer inn i vertsorganismen, formerer seg og fremkaller sykelige forandringer der. (Store norske leksikon). Bakterielle infeksjoner kan som regel behandles med antibiotika som hemmer formeringen av eller dreper bakterier. Antibiotika har ingen effekt overfor virus. Virussykdommer kan derimot forebygges ved hjelp av vaksiner, og det er alvorlighetsgraden av sykdommen og hvor smittsom den er som avgjør om vaksine blir benyttet. Vannkopper, som er en av de mest smittsomme barnesykdommer som finnes, men som ikke gir alvorlig sykdom, blir sjelden behandlet, mens alvorlige virussykdommer som kikhoste, difteri og stivkrampe blir i Norge bekjempet ved å vaksinere alle barn fra spebarnsalder overfor disse virusene. Det var infeksjonssykdommen kopper som dannet grunnlaget for etablering av vaksinasjon som behandlingsform. Kopper, som har herjet verden gjennom mange århundrer, karakteriseres blant annet ved røde hudutslett over hele kroppen som utvikler seg til blemmer. Innholdet i blemmene forandrer seg til materie/puss. På dette trinnet i sykdomsforløpet er dødeligheten stor, men dersom en overlever, vil blemmene etter hvert tørke inn og etterlate brune flekker eller arr som vil vare livet ut.

Oppdagelsen av vaksinasjon

Oppdagelsen av vaksinasjon som prinsipp er en medisinsk oppdagelse som virkelig har fått stor betydning for menneskers ve og vel. Av og til har slike store oppdagelser skjedd etter nøye studier over lang tid, men like ofte har det skjedd ved en tilfeldighet ved at en person har opplevd en situasjon og plutselig sett en sammenheng som ingen andre hadde oppdaget. En kan bruke det litt slitte uttrykket om at rett person var på rett sted til rett tid.

Hvis vi beveger oss noen hundre år tilbake, herjet mange infeksjonssykdommer Europa og verden, uten at noen hadde en klar formening om hva det var som utløste sykdommene og hvordan de kunne kureres eller hindres. Under Svartedauden som herjet fra 1347 og fram mot 1400, anslås det at 50 millioner mennesker døde i Europa. På Østlandet døde 80 % av befolkningen i perioden 1350 - 1400.

Effekt av at lymfocytt binder seg til et virus. A: Lymfocytt binder seg til virus. B: Lymfocytt deler seg og C: Virus blir inaktivert/ødelagt Effekt av at lymfocytt binder seg til et virus. A: Lymfocytt binder seg til virus. B: Lymfocytt deler seg og C: Virus blir inaktivert/ødelagt

Sykdommen kopper hadde vært kjent i mange tusen år i Asia før den slo til i Europa på begynnelsen av 1700-tallet. Dette var nok forårsaket av europeernes større reiseaktivitet til Asia. I 1707 ble Island rammet av en koppeepidemi som resulterte i at 18000 av landets 50000 innbyggere døde det året.

Østens kulturer lå langt foran Europa og resten av verden på svært mange områder i denne perioden, også medisinsk. Når det gjaldt kopper, eller ”flowers of heaven” som de kalte den, hadde kineserne praktisert en form for behandling i mer enn fem tusen år. Deres metode var å ta puss-skorper fra milde tilfeller av kopper og male de opp til pulver og la personen sniffe det inn i nesen. Gutter måtte sniffe gjennom høyre nesebor, mens jenter sniffet gjennom venstre! Denne form for innpoding av mikroorganismer (inokulering) ble introdusert i England i 1717 av Lady Mary Wortley Montagu, som var forfatter og kona til den britiske ambassadøren i Konstantinopel. Hun hadde sett dette utført blant tyrkere og brakte metoden til England. Dette var en ganske risikabel metode fordi personene fikk koppesykdom, men oftest en mildere form slik at de som regel overlevde. Etter behandlingen ville folk være beskyttet mot å få sykdommen om igjen, men mange fikk imidlertid arr for livet. Det ble etablert mange behandlingssteder på kontinentet der man kunne få sin inokulering. Til tross for dette er det antatt at i perioden 1700-1800 døde ca 45 millioner av kopper bare i Europa. Til tider var et ansikt uten koppearr så sjeldent at et ansikt uansett hvordan det ellers så ut, ble beskrevet som vakkert hvis det var uten koppearr.

På slutten av 1700-tallet skjedde det som skulle revolusjonere både behandling av kopper og behandling av smittsomme sykdommer generelt. Edward Jenner var en landsens lege i England. I distriktet han arbeidet var det bondegårder og mye krøtterhold. Kuene hadde ofte kukopper som ga samme utslett på kuenes jur som kopper ga i huden hos mennesker. Det var vanlig blant budeier å få kukopper, men denne sykdommen var mye mindre farlig for mennesker enn kopper. Det Jenner oppdaget var at få eller ingen av budeiene fikk vanlig koppesykdom. Han fremsatte derfor tanken om at det å ha blitt infisert med kukopper kunne gi beskyttelse mot vanlige kopper. I 1796 gjennomførte Jenner det første veldokumenterte forsøket på å inokulere en person med kukopper. Jenner hentet kukoppemateriale fra budeia Sara Nelmes og innokulerte den åtte år gamle James Phipps med dette. Deretter ble James forsøkt inokulert med koppemateriale, men han fikk ikke tegn på koppesykdom. Dette var et kjempestort gjennombrudd for behandling av kopper i Europa og verden. Jenner kalte metoden ”vaccination” ut fra det latinske ordet for ku ”vacca”.

Vaksinasjon mot kopper ble introdusert i Norge i 1810. I årene 1853-74 var det årlig flere tilfeller av kopper i Norge, og i 1868 var det 2023 tilfeller. Den siste koppeepidemien i Norge var i 1908. Koppevaksinen var påbudt for alle barn i Norge inntil 1976. I 1967 startet WHO et verdensomspennende program for å utrydde kopper, og i 1980 ble kopper erklært for utryddet i verden.

Hvordan fungerer en vaksine?

For å forstå hvordan en vaksine fungerer, bør vi kjenne noen grunnleggende trekk ved kroppens forsvarssystem overfor fremmede stoffer og organismer, immunsystemet.

Blodet vårt inneholder store mengder hvite blodlegemer, som utgjør en viktig del av kroppens immunforsvar. Det er mange ulike grupper av hvite blodlegemer (-celler) og ved hjelp av molekyler som de skiller ut og molekyler som sitter festet i deres cellemembran, kan disse kommunisere og inngå i ulike typer samarbeid. Effekten av de ulike samarbeidene er å eliminere fremmede celler og virus i kroppen, enten de befinner seg i kroppens overflater (hud, luftveier, tarmsystemet), i blodet eller i vevet. Immunsystemet er i stand til å skille mellom egne celler og fremmede celler og virus gjennom hvordan cellene/virusene er bygget opp på overflaten (yttermembranen eller veggen) ut fra hvilke molekyler som finnes på overflaten.

Denne gjenkjenningsmekanismen er både av en generell karakter og en spesifikk karakter. For enkelhets skyld vil vi konsentrere oss om den spesifikke mekanismen, som utgjøres av gruppen lymfocytter. Den enkelte lymfocytt i kroppen har evnen til å kjenne igjen og binde seg til bare et bestemt molekyl. Vi sier at den er spesifikk for dette molekylet. Hvis dette molekylet sitter i overflaten på et bestemt virus og molekylet ikke finnes på andre virus, vil lymfocytten være spesifikk for viruset. Spesifisiteten uttrykkes gjennom et bindingsmolekyl (antistoff) som lymfocytten selv lager og dette kan finnes i mer enn 10000 kopier på overflaten til den enkelte lymfocytt. Dette bindingsmolekylet kan også skilles ut fra lymfocyttene og overføres til blodet. Vi har mer enn en million forskjellige lymfocytter i kroppen. Slik kan immunsystemet gjenkjenne over en million forskjellige celler og virus. Det at en lymfocytt kjenner igjen og binder seg til en fremmed celle eller virus er et nødvendig trinn i immunsystemets mekanisme for å eliminere cellen/viruset. Ved fødselen har vi få kopier av hver enkelt lymfocytt, men når en lymfocytt møter og binder seg til den fremmede cellen /viruset det har spesifisitet for, vil lymfocytten bli stimulert til å dele seg. Dermed vil antallet lymfocytter med denne spesifisiteten øke, slik at immunsystemet vil bli mer effektivt og ha større kapasitet til å eliminere den aktuelle fremmede cellen eller viruset.

Konkret vil dette si at da svineinfluensaviruset invaderte Norge, så hadde de færreste av oss vært utsatt for viruset tidligere. Derfor hadde de fleste av oss et immunsystem som inneholdt få lymfocytter med spesifisitet for dette viruset. Fordi det var få spesifikke lymfocytter tilstede og viruset var effektivt til å gå inn i celler i kroppen og der bli mangfoldiggjort, ville ikke lymfocyttene klare å forårsake en effektiv eliminering av virusene. Virusantallet ville dermed bare øke og øke og forårsake symptomene i form av feber etc. Mens svineinfluensaen herjer i kroppen, vil de lymfocyttene som gjenkjenner viruset bli stimulert og begynne å dele seg. Etter hvert vil antallet bli så stort at de effektivt blir i stand til å eliminere virusene, og den syke blir frisk. En helt vesentlig mekanisme i immunsystemet er at det forhøyede antallet lymfocytter vil holde seg også etter at en er blitt frisk og viruset er ute av kroppen. Når kroppen neste gang blir utsatt for det samme viruset, vil det økede antall spesifikke lymfocytter effektivt ødelegge dem før de rekker å øke i antall og gi sykdom. Kroppen er altså blitt immun mot viruset.

Fordi svineinfluensa A(H1N1)-viruset var meget smittsomt og synes å forårsake alvorlig sykdom, kunne en ikke satse på at immunsystemet selv håndterte smitten hos den enkelte. Det ble nødvendig å bygge opp immuniteten på forhånd ved vaksinasjon. Vaksiner blir fremstilt gjennom å bearbeide det aktuelle viruset slik at det ikke lenger er i stand til å forårsake sykdom, men uten at virusets ytterside forandres. Hvis et slikt preparat introduseres i kroppen, vil immunsystemet reagere som om det var intakte virus. De (få) lymfocyttene som er spesifikke for viruset, vil begynne å dele seg, og antallet vil stige til et permanent høyere nivå. Når så det virkelige viruset invaderte kroppen, var immunsystemet forberedt og i stand til å eliminere viruset. Desto flere som ble vaksinert, desto langsommere ville smitten spre seg. En naturlig problemstilling i denne sammenheng er hvorfor en tilsynelatende ikke oppøver immunitet overfor den årlige influensasmitten. Årsaken er at dette influensaviruset er i stand til å endre sin overflate slik at den inneholder andre molekyler enn tidligere. Dermed vil immuniteten i form av økt antall spesifikke lymfocytter overfor influensaviruset som ga sykdom forrige år ikke nødvendigvis gi beskyttelse mot årets influensa.

Utvikling av vaksiner

Kineserne hadde sikkert erfart at de som overlevde en koppeinfeksjon, ikke ble utsatt for sykdommen igjen. Deres bruk av skorpepulver fra en koppesyk person som hadde overlevd sykdommen, var sannsynligvis begrunnet i at materialet kunne gi mildere grad av sykdom. Men innholdet av intakte virus resulterte ofte i sykdom og død. Det Jenner oppdaget uten egentlig å skjønne mekanismen, var metoden med å benytte et virus, kukoppevirus, som på yttersiden så ut som koppeviruset, men som ikke innholdt de samme sykdomsfremkallende egenskapene som denne. Hans preparat stimulerte til å øke antall lymfocytter som kjente igjen kukoppevirus og dermed også koppevirus, slik at personen ble motstandsdyktig (immun) mot kopper. Utgangspunktet for utvikling av vaksiner i dag er å fremstille en ikkesykdomsfremkallende utgave av det aktuelle viruset med samme karakteristiske deler av sin ytre overflate som det sykdomsfremkallende. Det ble tidligere benyttet blant annet fysisk (varme) eller kjemisk (syre) behandling for å oppnå dette, mens vi i dag anvender moderne bioteknologiske prinsipper der virusets gener blir benyttet for å fremstille sikre og effektive vaksiner. Dette er et møysommelig arbeid som krever nøye dokumentasjon, særlig med hensyn til undersøkelse av bivirkninger. Noen av innvendingene overfor den anvendte vaksinen mot A(H1N1)-viruset var nettopp at mulige bivirkninger ikke var godt nok utredet. Nylig ble bruken av vaksinen stoppet i Finland og Sverige fordi det var observert forekomst av den meget sjeldne sykdommen Narkolepsi blant individer som hadde fått vaksinen. Det er foreløpig ikke konstatert om det er en sammenheng med vaksinen. En undersøkelse av nordmenns immunitet mot pandemiviruset i januar 2010 er nå publisert i tidsskriftet Eurosurveillanc.

Aktuelle kompetansemål i læreplanen

Læreplan i naturfag

  • Etter 4. årstrinn
    • Kropp og helse
      • forklare hvorfor vi vaksinerer mot noen sykdommer, og bruke informasjon fra brosjyrer og digitale tekster til å beskrive en vanlig sykdom og hvordan den kan forebygges
  • Etter 7. årstrinn
    • Kropp og helse
      • forklare hvordan kroppen selv beskytter seg mot sykdom, og hvordan man forebygger og behandler infeksjonssykdommer

Læreplan i biologi - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

  • Biologi 1
    • Fysiologien til mennesket
      • gjere greie for korleis immunforsvaret og andre delar av infeksjonsforsvaret verkar