La inmunidad colectiva (también llamada efecto de rebaño, inmunidad comunitaria, inmunidad poblacional o inmunidad masiva) es una forma de protección indirecta contra enfermedades infecciosas que puede ocurrir con algunas enfermedades cuando un porcentaje suficiente de una población se ha vuelto inmune a una infección, ya sea a través de la vacunación o por infecciones previas, reduciendo así la probabilidad de infección para aquellos individuos que carecen de inmunidad. Los individuos inmunes son poco propensos a contribuir a la transmisión de la enfermedad, interrumpiendo cadenas de infección, lo que detiene o ralentiza la propagación de la enfermedad. Cuanto mayor sea la proporción de individuos inmunes en una comunidad, menor será la probabilidad de que los individuos no inmunes entren en contacto con un individuo infectado.
Los individuos pueden volverse inmunes al recuperar de una infección anterior o a través de la vacunación. Algunos individuos no pueden volverse inmunes debido a condiciones médicas, como una inmunodeficiencia o inmunosupresión, y para este grupo, la inmunidad colectiva es un método crucial de protección. Una vez alcanzado el umbral de inmunidad colectiva, la enfermedad desaparece gradualmente de la población. Esta eliminación, si se logra a nivel mundial, puede resultar en la reducción permanente del número de infecciones a cero, lo que se llama erradicación. La inmunidad colectiva creada a través de la vacunación contribuyó a la erradicación eventual de la viruela en 1977 y ha contribuido a la reducción de otras enfermedades. La inmunidad colectiva se aplica solo a enfermedades contagiosas, lo que significa que se transmiten de un individuo a otro. El tétanos, por ejemplo, es infeccioso pero no contagioso, por lo que la inmunidad colectiva no se aplica.
La inmunidad colectiva fue reconocida como un fenómeno que ocurre naturalmente en la década de 1930, cuando se observó que después de que un número significativo de niños se volvió inmune al sarampión, el número de nuevas infecciones disminuyó temporalmente, incluso entre los no vacunados. La vacunación masiva para inducir inmunidad colectiva se ha vuelto común y ha demostrado ser exitosa en prevenir la propagación de muchas enfermedades infecciosas. La oposición a la vacunación ha planteado un desafío a la inmunidad colectiva, permitiendo que las enfermedades prevenibles persistan o regresen a poblaciones con tasas de vacunación insuficientes.
El umbral exacto de inmunidad colectiva (HIT) varía dependiendo del número básico de reproducción de la enfermedad. Un ejemplo de una enfermedad con un umbral alto es el sarampión, con un HIT que supera el 95%.
Efectos de la inmunidad colectiva
1. Protección de aquellos sin inmunidad
Algunos individuos no pueden desarrollar inmunidad después de la vacunación o, por razones médicas, no pueden ser vacunados. Los recién nacidos son demasiado jóvenes para recibir muchas vacunas, ya sea por razones de seguridad o porque la inmunidad pasiva hace que la vacuna sea ineficaz. Los individuos que son inmunodeficientes debido a VIH/SIDA, linfoma, leucemia, cáncer de médula ósea, bazo dañado, quimioterapia o radioterapia pueden haber perdido cualquier inmunidad que tenían anteriormente y las vacunas pueden no ser útiles para ellos debido a su inmunodeficiencia.
Una porción de aquellos vacunados puede no desarrollar inmunidad a largo plazo. Las contraindicaciones a las vacunas pueden impedir que ciertos individuos sean vacunados. Además de no estar inmunes, los individuos en uno de estos grupos pueden estar en mayor riesgo de desarrollar complicaciones por infección debido a su estado médico, pero aún pueden estar protegidos si un porcentaje lo suficientemente grande de la población es inmune.
Niveles altos de inmunidad en un grupo de edad pueden crear inmunidad colectiva para otros grupos de edad. Vacunar a adultos contra la tos ferina reduce la incidencia de tos ferina en bebés demasiado pequeños para ser vacunados, quienes están en mayor riesgo de complicaciones por la enfermedad. Esto es especialmente importante para los familiares cercanos, quienes representan la mayoría de las transmisiones a bebés jóvenes. De la misma manera, vacunar a los niños contra el neumococo reduce la incidencia de enfermedad neumocócica entre hermanos más jóvenes no vacunados. La vacunación de los niños contra el neumococo y el rotavirus ha tenido el efecto de reducir las hospitalizaciones atribuibles al neumococo y al rotavirus en niños mayores y adultos, quienes normalmente no reciben estas vacunas. La influenza es más grave en los ancianos que en grupos de edad más jóvenes, pero las vacunas contra la influenza carecen de eficacia en esta demográfica debido al debilitamiento del sistema inmunológico con la edad. Sin embargo, se ha demostrado que priorizar a los niños en edad escolar para la inmunización anual contra la gripe, que es más efectiva que vacunar a los ancianos, crea un cierto grado de protección para los ancianos.
Para las infecciones de transmisión sexual (ITS), altos niveles de inmunidad en un sexo inducen inmunidad colectiva para ambos sexos. Las vacunas contra las ITS que están dirigidas a un sexo resultan en disminuciones significativas en las ITS en ambos sexos si la aceptación de la vacuna en el sexo objetivo es alta. Sin embargo, la inmunidad colectiva derivada de la vacunación femenina no se extiende a los hombres homosexuales. Si la aceptación de la vacuna entre el sexo objetivo es baja, el otro sexo puede necesitar ser inmunizado para que el sexo objetivo pueda estar suficientemente protegido. Los comportamientos de alto riesgo hacen que la eliminación de las ITS sea difícil, ya que aunque la mayoría de las infecciones ocurren en individuos con riesgo moderado, la mayoría de las transmisiones ocurren debido a individuos que participan en comportamientos de alto riesgo. Por estas razones, en ciertas poblaciones puede ser necesario inmunizar a personas de alto riesgo o a individuos de ambos sexos para establecer inmunidad colectiva.
2. Presión evolutiva y reemplazo de serotipos
La inmunidad colectiva en sí actúa como una presión evolutiva sobre los patógenos, influyendo en la evolución viral al fomentar la producción de nuevas cepas, conocidas como mutantes de escape, que son capaces de evadir la inmunidad colectiva e infectar a individuos previamente inmunizados. La evolución de nuevas cepas se conoce como reemplazo de serotipos o cambio de serotipos, ya que la prevalencia de un serotipo específico disminuye debido a altos niveles de inmunidad, permitiendo que otros serotipos lo reemplacen.
A nivel molecular, los virus escapan de la inmunidad colectiva a través de la deriva antigénica, que ocurre cuando las mutaciones se acumulan en la parte del genoma viral que codifica para el antígeno de superficie del virus, típicamente una proteína de la cápsula viral, produciendo un cambio en el epítopo viral. Alternativamente, el reordenamiento de segmentos del genoma viral separados, o cambio antigénico, que es más común cuando hay más cepas en circulación, también puede producir nuevos serotipos. Cuando cualquiera de estos fenómenos ocurre, las células T de memoria ya no reconocen el virus, por lo que las personas no son inmunes a la cepa dominante en circulación. Para la influenza y el norovirus, las epidemias inducen temporalmente inmunidad colectiva hasta que surge una nueva cepa dominante, provocando sucesivas oleadas de epidemias. Como esta evolución representa un reto para la inmunidad colectiva, se están desarrollando anticuerpos ampliamente neutralizadores y vacunas «universales» que pueden proporcionar protección más allá de un serotipo específico.
Las primeras vacunas contra Streptococcus pneumoniae redujeron significativamente la carga nasofaríngea de serotipos vacunales (VTs), incluidos tipos resistentes a los antibióticos, solo para verse completamente compensada por un aumento en la carga de serotipos no vacunales (NVTs). Sin embargo, esto no resultó en un aumento proporcional en la incidencia de la enfermedad, ya que los NVTs eran menos invasivos que los VTs. Desde entonces, se han introducido vacunas neumocócicas que brindan protección contra los serotipos emergentes y han contrarrestado con éxito su aparición. La posibilidad de futuros cambios sigue presente, por lo que varias estrategias para enfrentarlo incluyen la expansión de la cobertura de VTs y el desarrollo de vacunas que usen células completas muertas, que tienen más antígenos superficiales, o proteínas presentes en múltiples serotipos.
3. Erradicación de enfermedades
Si la inmunidad colectiva se ha establecido y mantenido en una población durante un tiempo suficiente, la enfermedad se elimina inevitablemente: no ocurren más transmisiones endémicas. Si se logra la eliminación a nivel mundial y el número de casos se reduce permanentemente a cero, entonces se puede declarar que una enfermedad ha sido erradicada. Por lo tanto, la erradicación puede considerarse el efecto final o el resultado final de las iniciativas de salud pública para controlar la propagación de enfermedades infecciosas.
Los beneficios de la erradicación incluyen el fin de toda morbilidad y mortalidad causadas por la enfermedad, ahorros financieros para individuos, proveedores de salud y gobiernos, y la posibilidad de que los recursos utilizados para controlar la enfermedad sean utilizados en otros lugares. Hasta la fecha, dos enfermedades han sido erradicadas utilizando inmunidad colectiva y vacunación: la peste bovina y la viruela. Los esfuerzos de erradicación que dependen de la inmunidad colectiva están actualmente en marcha para la poliomielitis, aunque la agitación civil y desconfianza en la medicina moderna han dificultado esto. La vacunación obligatoria puede ser beneficiosa para los esfuerzos de erradicación si no hay suficientes personas que elijan vacunarse.
Mecanismo de la inmunidad colectiva
Los individuos que son inmunes a una enfermedad actúan como una barrera en la propagación de la enfermedad, desacelerando o previniendo la transmisión de la enfermedad a otros. La inmunidad de un individuo puede adquirirse a través de una infección natural o por medios artificiales, como la vacunación. Cuando una proporción crítica de la población se vuelve inmune, llamada umbral de inmunidad colectiva (HIT) o nivel de inmunidad colectiva (HIL), la enfermedad puede dejar de persistir en la población, dejando de ser endémica.
La base teórica de la inmunidad colectiva generalmente asume que las vacunas inducen inmunidad sólida, que las poblaciones se mezclan al azar, que el patógeno no evoluciona para evadir la respuesta inmune y que no hay vector no humano para la enfermedad.
| Enfermedad | Transmisión | R0 | HIT |
|---|---|---|---|
| Sarampión | Aérea | 12–18 | 92–95% |
| Tos ferina | Por gotitas aéreas | 12–17 | 92–94% |
| Difteria | Saliva | 6–7 | 83–86% |
| Rubéola | Por gotitas aéreas | ||
| Viruela | 5–7 | 80–86% | |
| Polio | Vía fecal-oral | ||
| Paperas | Por gotitas aéreas | 4–7 | 75–86% |
| COVID-19 (pandemia de COVID-19) |
2.5–4 | 60–75% | |
| SARS (brote de SARS 2002–2004) |
2–5 | 50–80% | |
| Ebola (epidemia del virus del Ébola en África Occidental) |
Fluidos corporales | 1.5–2.5 | 33–60% |
| Influenza (pandemias de influenza) |
Por gotitas aéreas | 1.5–1.8 | 33–44% |
- R0⋅S=1.{displaystyle R_{0}cdot S=1.}
- pc=1−1R0.{displaystyle p_{c}=1-{frac {1}{R_{0}}}.}
Inmunidad pasiva
La inmunidad individual también puede adquirirse de forma pasiva, cuando los anticuerpos contra un patógeno son transferidos de un individuo a otro. Esto puede ocurrir de forma natural, en la que los anticuerpos maternos, principalmente anticuerpos inmunoglobulina G, se transfieren a través de la placenta y en el calostro a fetos y recién nacidos. La inmunidad pasiva también se puede adquirir de manera artificial, cuando a una persona susceptible se le inyectan anticuerpos del suero o plasma de una persona inmune.
La protección generada por la inmunidad pasiva es inmediata, pero disminuye en el transcurso de semanas a meses, por lo que cualquier contribución a la inmunidad colectiva es temporal. Para enfermedades que son especialmente severas entre fetos y recién nacidos, como la influenza y el tétanos, las mujeres embarazadas pueden ser inmunizadas para transferir anticuerpos al niño. De la misma manera, grupos de alto riesgo que son más propensos a experimentar infecciones o a desarrollar complicaciones por infecciones pueden recibir preparaciones de anticuerpos para prevenir estas infecciones o reducir la gravedad de los síntomas.
