Inmunidad colectiva

T E R A P É U T I C A

Por inmunidad colectiva o de grupo (herd immunity) se entien-de la inmunocompetencia de una población y su capacidad pa-

ra resistir la infección. Es la protección que una población poseeante determinada infección debido a la presencia de individuos in-munes en ella. El conocido investigador en vacunas Stanley Plot-kin ha señalado recientemente que los 2 elementos cruciales deléxito de la vacunas contra las enfermedades transmisibles son la in-ducción de memoria inmunógena de larga duración en los vacuna-dos y la generación de inmunidad colectiva o de grupo, que permi-te aumentar el control de las enfermedades en las poblaciones1.Este segundo elemento tiene notable interés para la definición delos objetivos y estrategias de los programas de vacunación, puespermite determinar la intensidad de los programas que se van aaplicar en un país para controlar, impedir brotes epidémicos y,eventualmente, eliminar procesos transmisibles2-6.

La importancia de la inmunidad colectiva en los programas va-cunales procede de los trabajos de Fox, quien en 19717 la definióasí: “la resistencia de un grupo a una infección ante la que una am-

Inmunidad colectiva: un concepto de trascendentalimportancia para los programas de vacunación

J. Vaqué Rafart y A. Allepuz PalauServicio de Medicina Preventiva y Epidemiología. Hospital Universitari Vall d’Hebron. Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). Barcelona. España.

plia proporción de individuos se halla inmune, y en el que, debidoa ello, ha disminuido de forma notable la probabilidad de que unsujeto con la enfermedad entre en contacto con un individuo sus-ceptible”.

Desde hace muchísimos años se ha observado que los brotes deviruela, cólera y otras enfermedades transmisibles finalizaban antesde llegar a afectar a todos los sujetos de una población. Su explica-ción se fundamenta en que al avanzar la epidemia y aumentar laproporción de individuos que han padecido la infección y adquiri-do inmunidad, es cada vez más improbable el contacto entre unindividuo infectado y uno susceptible, y llega un momento en quela elevada proporción de sujetos inmunes bloquea la transmisióndel agente infeccioso (fig. 1). La epidemia produce una situaciónen la que faltan individuos susceptibles para su mantenimiento y elproceso se agota. La famosa intervención de John Snow8 en la epi-demia de cólera de Londres de 1854, en que cerró la manivela delsuministro de agua contaminada, tuvo lugar en la fase de declivede la curva epidémica y sin duda fue beneficiosa, pero el brote ya

la

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Entrada de individuos con una enfermedad transmisible en la comunidad: probable epidemia o bien bloqueo de la transmisión por la inmunidad

colectiva.

Figura 1

Infectado

Susceptible

Inmunne

Individuo

Muchos inmunes: bloqueo de la transmisión

Muchos susceptibles y pocos inmunes: peligro de epidemia

Problable epidemia

Inmunidad colectiva

58 JANO 30 ABRIL-6 MAYO 2004. VOL. LXVI N.º 1.519 (1784)

TER inmunidad colecc 06 21/4/04 11:58 Página 1

La epidemia de cólera de Londres y la intervención de John

Snow (1854).

Figura 2

se hallaba en la fase de agotamiento debido a la escasez de indivi-duos susceptibles (fig. 2). Siguiendo los pasos del proceso natural,hoy día los programas de vacunación sistemática tienen por objeti-vo producir una elevada proporción de individuos inmunes en lapoblación, de manera que se impida la transmisión de la infeccióny con ello sea prácticamente imposible la aparición de fenómenosepidémicos. Además de la protección directa frente a la infecciónque la administración de las vacunas produce en los individuos, di-chos programas pretenden conseguir que el segmento poblacionalde sujetos inmunes sea suficiente para proteger a toda la comuni-dad, incluidos los no vacunados.

En los procesos infectivos que se transmiten entre humanos, co-mo el sarampión o la poliomielitis, la principal medida disponiblepara prevenir una epidemia es la vacunación de los sujetos; encambio, en los procesos de origen externo al ser humano, como los

que se transmiten a través del agua, alimentos o por vectores, esfundamental eliminar el reservorio del microorganismo y cerrar lasfuentes de infección al estilo de Snow. En los procesos de transmi-sión interhumana la vacunación de los sujetos elimina los reservo-rios y las fuentes; en cambio, en los de origen externo la vacuna-ción puede ser muy efectiva al proteger a los indivduos, pero entodo caso para concluir con el problema será esencial eliminar losreservorios y las fuentes.

DINÁMICA DE LA TRANSMISIÓN EN LA COMUNIDAD

En las infecciones virales y bacterianas comunes de transmisión di-recta de persona a persona que inducen inmunidad específica yduradera en los sujetos que las padecen, la dinámica de la transmi-sión puede esquematizarse en 3 segmentos de individuos: los sus-ceptibles, los infectados y los resistentes o inmunes (fig. 3). El de-nominado modelo SIR, muy usado para la simulación matemáticade epidemias y el análisis de los efectos de los programasvacunales9, parte de la inicial de estos 3 términos.

En este modelo, el primer segmento se renueva constantemen-te basándose en los nacimientos y los inmigrados; el segundo secompone de una pequeña fracción de susceptibles que adquiere lainfección y enferma, y el tercero se modifica en virtud de las de-funciones y los emigrados. Los microorganismos pueden actuar so-bre los susceptibles por vía natural (infección) o merced a una in-tervención sanitaria (vacunación). El segmento de los sujetos in-fectados es el que propicia y mantiene la transmisión del agenteinfeccioso a los susceptibles. El conjunto de individuos inmunesconstituye la resistencia directa e indirecta que aquella comunidadpresenta frente a la infección. Por otro lado, deben tenerse encuenta 2 efectos de distinto signo que actúan sobre el segmento delos inmunes; por un lado, la progresiva disminución de la inmuni-dad individual que ocurre con el tiempo (waning) comporta laexistencia de una vía permanente de reconversión de los sujetosinmunes en susceptibles (ello ocurre, por ejemplo, en la difteria yno sucede en las infecciones que producen inmunidad duraderacomo el sarampión); por otro lado, la reinfección o el simple con-tacto con el microorganismo puede producir una estimulación na-tural de la inmunidad (natural booster effect) que contribuye en elmantenimiento de un elevado grado de inmunidad.

La interacción entre los 3 segmentos comentados da lugar a losciclos periódicos plurianuales de las infecciones. Al iniciarse un ci-clo epidémico la infección se disemina rápidamente debido a laelevada densidad de individuos susceptibles; en esta fase, los indi-viduos infecciosos prácticamente siempre contactan con los sus-ceptibles. A medida que avanza la epidemia desciende el númerode susceptibles y cada vez son más frecuentes los contactos con su-jetos inmunes, lo que produce una progresiva disminución de laincidencia de la infección hasta llegar a ser mínima. Posteriormen-te, al renovarse el segmento de susceptibles mediante los mecanis-mos citados, y al alcanzarse una densidad suficiente (número desujetos por superficie), puede desencadenarse otro ciclo epidé-mico.

Las infecciones comunes poseen un período interepidémicopropio, relacionado con la edad media en que se produce la infec-ción y con la duración del período de transmisibilidad. Las que tie-nen un mayor potencial de transmisión se presentan a una edadmedia menor y sus períodos interepidémicos son cortos (tabla I).Este potencial, si bien suele ser bastante similar y homogéneo en-tre los países del mundo occidental, difiere bastante del de los paí-ses en vías de desarrollo, en los que por las elevadas tasas de natali-

Cierre de la manivela del suministro del agua

N.o de casosde cólera en un barriode Londres

SeptiembreAgosto

Dinámica de la transmisión en la comunidad; modelo SIR..Figura 3

Vacunación InfecciónTransmisibilidad

NacimientosInmigración susceptibles infectados

Estimulaciónnatural de lainmigración

Desapariciónprogresiva dela inmunidad

Individuos inmunes

InmunidadInmunidad artificialnatural

MuertosEmigración

Número básico de reproducción (Ro), cobertura crítica

de vacunados (Pc), edad media en el momento de la infección

y período interepidémico, para las principales enfermedadestransmisibles infantiles susceptibles de ser prevenidas mediantevacunación. Valores para los países desarrollados

Enfermedad Ro Pc Edad media Período interepidémicotransmisible (años) (años)

Difteria 5-6 80-85% 11-14 4-6Tos ferina 15-17 93-95% 4-5 3-4Poliomielitis 5-6 80-85% 12-15 3-5Sarampión 15-17 93-95% 5-6 2Rubéola 7-8 85-87% 9-10 3-5Parotiditis 10-12 90-92% 6-7 3

Según Anderson3.

TABLA I

Inmunidad colectiva: un concepto de trascendental importancia para los programas de vacunaciónJ. Vaqué Rafart y A. Allepuz PalauTERAPÉUTICA



dad, patrones de mezcla de la población y condiciones de higiene,la fuerza de transmisión del patógeno es elevada, y las infeccionesse presentan a una edad media inferior, con un período interepi-démico más corto2-5. Por otro lado, las infecciones como la hepati-tis C, la gonococia, el sida y muchas otras, que no generan inmuni-dad duradera, no presentan fluctuaciones periódicas, a excepciónde las estacionales, puesto que en ellas no existe el segmento de losinmunes y no es posible la interacción entre segmentos antes refe-rida. Estos procesos no son representables mediante un modeloSIR, al igual que las infecciones que generan portadores crónicosdel microorganismo, como la hepatitis B.

USOS DEL TÉRMINO

La expresión inmunidad colectiva o de grupo es muy utilizada enla bibliografía científica actual con significados diversos aunque in-terrelacionados:

1. Por un lado, se utiliza para expresar la resistencia que un co-lectivo posee frente a una o más infecciones. Por ejemplo, Petri-dou et al10 en un trabajo sobre la posible etiología infecciosa de laleucemia infantil concluyen que en los niños de 5 o más años elriesgo de leucemia es más elevado cuando el bajo grado de inmu-nidad colectiva contra diversos agentes debe hacer frente a infec-ciones tardías que, por lo general, debieron haberse adquirido enedades más jóvenes.

2. También se utiliza para denominar la proporción o prevalen-cia de inmunizados que el grupo posee frente a determinada infec-ción. Por ejemplo, Hargrave et al11, en un estudio de las causas demuerte en niños con leucemia infantil, concluyen que es muy im-portante mantener el grado de inmunidad colectiva frente al sa-rampión a efectos de evitar las muertes que ocasiona; para estosautores inmunidad activa y el valor de anticuerpos son sinónimos.En la bibliografía científica es cada vez más frecuente denominarinmunidad colectiva al valor concreto de seroprevalencia de anti-cuerpos que un grupo posee contra una infección.

3. En tercer lugar, se emplea para designar el efecto protectorgeneral, especialmente indirecto, de los programas vacunales so-bre la interrupción de la transmisión de infecciones. Es la acepciónmás habitual. Un ejemplo reciente lo constituye la introducción dela vacunación contra la varicela; Clements12 ha señalado que la co-bertura vacunal contra dicha infección en las guarderías de Caroli-na del Norte (Estados Unidos) pasó del 4% en 1995 al 63% en1999, lo que ha comportado una notable caída de la tasa de inci-dencia de la enfermedad en los vacunados, en los que ha pasadode 5,35 casos por 1.000 personas-mes antes de 1996 a 1,01 al finalde 1999, y también en los no vacunados, en los que la tasa pasó de16,74 a 1,53. Este espectacular declive, con una cifra actual de in-cidencia bastante similar entre vacunados y no vacunados, alcanza-do con una cobertura vacunal muy lejana al 100%, es indicativo deun fuerte efecto de la inmunidad colectiva. Por otro lado, en diver-sos trabajos sobre la vacuna contra la gripe se ha observado que lavacunación del personal sanitario que trabaja en centros geriátricosprotege de forma directa a los propios trabajadores y de maneraindirecta mediante la inmunidad colectiva a los pacientes residen-tes13-15; así, en el trabajo de Reichert et al16 sobre el programa ja-ponés de vacunación anual de los niños contra la gripe, se evalúansus beneficiosos efectos en la evitación de muertes por gripe y suscomplicaciones en las personas de edad avanzada; este autor17

también ha descrito que el efecto protector de la vacunación anti-gripal infantil sobre los ancianos ya fue observado en Tecumseh,Estados Unidos, en 1970.

4. Por último, designa el grado de cobertura vacunal necesariopara conseguir el control y la posterior eliminación de una enfer-medad. Su uso es más reciente y se observa en informes y presen-taciones técnicas.

Las primeras 2 acepciones citadas se refieren a la resistencia ala enfermedad en un grupo de individuos debido a que gran partede ellos poseen inmunidad frente a la infección, no siempre debi-da a la vacunación, y las otras 2 al efecto indirecto protector que laproporción de inmunizados ejerce sobre el grupo de no inmuni-zados. John et al18 han llamado inmunidad colectiva a la propor-ción de sujetos con inmunidad en la población, y efecto grupo(herd effect) al componente indirecto o reducción de la incidenciade infección o enfermedad en el segmento sin intervención de lapoblación susceptible, debido a la intervención aplicada en el res-to de la población. En la acepción que nosotros empleamos, eltérmino inmunidad colectiva expresa globalmente los 2 concep-tos: resistencia de un colectivo a la infección debido a la presenciade sujetos inmunes y efecto indirecto de los inmunes sobre losque no lo son.

Existe evidencia del efecto de la inmunidad colectiva cuando lacaída de la incidencia de los casos de infección, detectada median-te la habitual notificación de casos, es más intensa que el grado decobertura vacunal alcanzado (fig. 4). Este efecto es muy evidentecuando los programas de vacunación se aplican de forma intensivamediante pulsos o campañas masivas18. La presencia de individuosinmunes genera inmunidad colectiva a través de la reducción de lacirculación del agente transmisible en la comunidad, la disminu-ción de la incidencia de infección o enfermedad en los no vacuna-dos o no inmunizados, y en algunos procesos como en la difteria yla infección por Haemophilus influenzae, mediante la disminuciónde la tasa de portadores del agente patógeno. Su efecto permite elcontrol del proceso, es decir, disminuir marcadamente su inciden-cia, el bloqueo de la transmisión, con lo que se impiden las epide-mias y, eventualmente, después de un período de ausencia de bro-tes y casos, su eliminación (fig. 5).

POSTULADOS DE FOX

Fox19 expuso que el concepto de inmunidad colectiva únicamenteera aplicable a los seres humanos bajo 4 condiciones, que constitu-yen las asunciones básicas sobre la materia (tabla II). Señaló que sila infección tenía un reservorio fuera del huésped humano en elque el organismo pudiera hallarse presente, la inmunidad colectiva

Control de la transmisión de una infección. Efecto de un progra-

ma de vacunación comunitario con vacuna Hib conjugada. Esta-

dos Unidos: la Nación Navajo, 1988-1992. Niños < 2 años. (Modifi-

cada de Moulton42.)

Figura 4

Tasa deenfermedadinvasivapor 100.000niños/año(109 casos)

Proporciónvacunada

30% devacunación50% dereducción deenfermedadinvasiva porHaemophilusinfluenzae

1988 1989 1990 1991 1992

Año

1.200

800

400

0

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0


(1787) JANO 30 ABRIL-6 MAYO 2004. VOL. LXVI N.º 1.519 61


no podría actuar porque existirían otras vías de transmisión. Porotro lado, sólo sería aplicable cuando la infección se transmite me-diante contacto directo entre individuos; si bien en la actualidad eltérmino se utiliza también en infecciones con otros tipos de trans-misión. Además, si la infección no produce una inmunidad especí-fica duradera, no será posible generar una población de inmunesque facilite protección a la población. El cuarto requisito viene aseñalar el carácter teórico del concepto de inmunidad colectiva.Los patrones de mezcla al azar únicamente se producen en colec-tivos pequeños, por ejemplo, en familias o escuelas, en los que losindividuos contactan entre sí con idéntica probabilidad. En pobla-ciones extensas la mezcla es de tipo hetereogéneo y los contactosson irregulares. La inmunidad colectiva operaría al máximo si losindividuos se mezclasen continuamente entre sí con igual probabi-lidad; obviamente, las poblaciones para las que se diseñan progra-mas de vacunación nunca siguen un patrón de mezcla al azar, puesen ellas los sujetos susceptibles no se distribuyen de forma homo-génea, más bien tienden a formar agregados o clusters según gru-pos de edad y estado socioeconómico.

NÚMERO BÁSICO DE REPRODUCCIÓN YPROPORCIÓN CRÍTICA DE VACUNADOS

Así como la vacunación significa una protección personal que setraduce en una menor susceptibilidad individual a la infección, lainmunidad colectiva constituye una protección que se manifiestaen una reducción de la infecciosidad en el grupo. Las vacunacio-nes sistemáticas que se administran en la infancia mediante pro-gramas de tipo cohorte, es decir, mediante la administración de unconjunto de vacunas a cada cohorte anual de nacidos, persiguen deforma primordial bloquear la transmisión de determinadas infec-ciones. Estos programas van dirigidos a alcanzar una deseada pro-porción crítica de vacunados (Pc), además de conferir protecciónindividual. Para conseguir un grado de resistencia en la comunidadque prevenga la aparición de epidemias debe alcanzarse un um-bral o proporción crítica de vacunados (Pc) que haga muy difícil latransmisión de la infección. Al llegar a este umbral todavía puedenocurrir transmisiones; sin embargo, la posibilidad de aparición deepidemias se halla bloqueada.

Para que una infección pueda persistir en una comunidad, cadacaso infectado debe transmitir, como mínimo, la infección a un in-dividuo. Si la media de transmisiones por caso es inferior a 1 en-tonces la infección tenderá a desaparecer. Se llama número básicode reproducción de casos R0 a la cifra media de infecciones produ-cidas directamente por un caso infeccioso durante su período detransmisibilidad, cuando penetra en una población totalmente sus-ceptible. Este concepto fue introducido por Macdonald en195720,21. No incluye los casos producidos por los casos secunda-rios, terciarios y sucesivos; tampoco incluye los casos no infeccio-sos. Por ejemplo, un R0 de 7 para la parotiditis en una poblacióndeterminada indica que, como media, un caso ha producido 7 ca-sos secundarios antes de su recuperación. En la tabla I se presen-tan los valores de R0 estimados para varias infecciones comunes dela infancia prevenibles mediante vacunación.

El número R0 tiene 3 componentes: la probabilidad de transmi-sión por contacto o tasa de ataque (β); el número de contactos po-tencialmente infecciosos por unidad de tiempo de una personapromedio que presenta la enfermedad (c); y la duración de latransmisibilidad de la persona expresada en idéntica unidad detiempo (d). La cifra media de contactos mantenida por un caso in-fectivo durante su período de transmisibilidad es el producto de cpor d. El número R0 es el producto de la probabilidad de transmi-sión por contacto por el número medio de contactos en el períodode transmisibilidad:

R0 = β × c × d

La probabilidad de transmisión por contacto (β) es caracterís-tica de la enfermedad y del tipo de contacto. Por ejemplo, en lainfección por el VIH la probabilidad es cero si el contacto es dar-se las manos; varía entre 0,001 y 0,1 si el contacto es sexual; es de0,01 al compartir una jeringa para inyectarse drogas, y se hallapróximo a 1 si existe una transfusión de sangre infectada. El nú-mero de contactos c que un individuo tiene por unidad de tiem-po puede presentar grandes variaciones pues depende de facto-res personales y sociales. En un brote de parotiditis en una es-cuela será la cifra media de escolares que pasan por el recintopor día. Para una enfermedad de transmisión sexual será el nú-mero de compañeros sexuales por mes o año. El período detransmisibilidad d es propio de cada enfermedad y ya ha sido co-mentado. Si se supone, según Simpson22, que la tasa de ataquedel sarampión es de 0,80, el número de contactos durante el pe-ríodo de transmisibilidad es de 3, y la duración del período es de6 días; entonces,

R0 = β × c × d = 0,80 × 3 × 6 = 14,4

según estas premisas cada caso de sarampión producirá otros 14.La interpretación de R0 tiene interés para la salud pública.

Cuando su valor es superior a 1 puede tener lugar una epidemiaen cualquier momento (nivel epidémico); si es igual a 1 cada casode la infección genera otro caso y la infección se automantiene enla población (nivel endémico); si es menor de 1 la transmisión sebloquea y la infección tiene tendencia a desaparecer. Para llegar aerradicar una infección debe conseguirse que R0 sea inferior a 1,es decir, que cada caso no llegue a producir otro caso (nivel de eli-minación). Es decir:

– Si R0 > 1, puede producirse una epidemia.– Si R0 = 1, la enfermedad puede convertirse en endémica.– Si R0 < 1, se produce un progresivo declive de la infección en

la población.

Mecanismo de acción de la inmunidad colectiva y efectos.Figura 5

1. Una reducción de lacirculación del agentetransmisible

2. Una disminución en laincidencia de lainfección/enfermedad enlos no vacunados

3. En algunas infecciones,una disminución de laproporción de portadores

1. El control de lainfección

2. El bloqueo de latransmisiónfrente a posiblesepidemias

3. La eliminación deenfermedadestransmisibles

La presencia de individuosinmunes produce: Ello permite:

Condiciones de la inmunidad colectiva (postulados de Fox)

1. El agente de la infección debe hallarse restringido a un único huésped2. La transmisión debe producirse principalmente mediante contacto

directo3. La infección debe inducir inmunidad de larga duración4. La población debe poseer un patrón de mezcla al azar

TABLA II




Las actividades de salud pública tienen por objetivo situar losvalores de R0 de las infecciones más comunes por debajo de 1. Enlas infecciones que inducen inmunidad específica ello puede con-seguirse mediante la vacunación. Los valores básicos o teóricos deR0 se convierten en efectivos en una comunidad mediante la vacu-nación. Supongamos una infección con un R0 básico de 12, quepenetra en una población susceptible. En una situación natural, sinvacunados, un caso primario de la enfermedad producirá 12 casossecundarios. Si la proporción de vacunados frente a la enfermedadfuera del 25% (proporción de vacunados, P = 25%), entonces 3 decada 12 individuos escaparán a ésta; es decir, el número efectivo dereproducción, denominado R, será de 9 (se infectará el 75%). Sihubiera un 66,7% de vacunados el R efectivo sería igual a 4; es de-cir, escaparían a la infección 8 de cada 12 individuos (habría un33,3% de infectados).

En una población vacunada el número de individuos que esca-pan a la infección es: P × R0, mientras que el R efectivo es: R0 – (P× R0). Aplicando estas fórmulas a la última situación del ejemploanterior (un 75% de vacunados), tenemos:

N.o de individuos protegidos = P × R0 = 0,75 × 12 = 9

N.o de casos secundarios o R efectivo = R0 – (P × R0) = 12 – (0,75 × 12) = 12 – 9 = 3

Si se desea que un caso primario no cause una epidemia, el nú-mero de casos secundarios debe ser: R0 – (P × R0) < 1. De esta ex-presión se obtiene la proporción crítica de vacunados (Pc) que per-mite bloquear la transmisión de la infección:

R0 – 1 1Pc > ______ ; es decir: Pc > 1– _____

R0 R0

Por tanto, para prevenir una epidemia mediante el estableci-miento de una inmunidad colectiva protectora de la población, laproporción Pc que se debe vacunar debe ser mayor que 1 menos lainversa de R0. Con este nivel de vacunación todavía puede habercasos secundarios e incluso terciarios; sin embargo, se ha elimina-do la posibilidad de que ocurran epidemias. Por ejemplo, si se su-pone el sarampión posee una R0 de 15, la proporción crítica que sedebe vacunar (Pc) debe ser como mínimo de: 1 – (1/15) = 0,93 odel 93%.

En la tabla I se presenta el número básico de reproducción (R0)y la cobertura crítica de vacunados (Pc) para las principales enfer-medades transmisibles infantiles susceptibles de ser prevenidasmediante vacunación. Y en la figura 6 se expone la relación entreR0 y Pc; obsérvese que cuando R0 se halla por encima de 10, la Pcnecesaria para establecer la esencial inmunidad colectiva es muyelevada.

PROPORCIÓN CRÍTICA EFECTIVA

Hasta el momento, en este artículo hemos supuesto que la eficaciay la efectividad vacunales eran del 100%, de manera que los térmi-nos vacunado e inmune significaban lo mismo. Sin embargo, esbien sabido que los programas vacunales tienen fallos de diversaetiología (primarios, por la cadena del frío y otros) que impidenque la cobertura vacunal que se alcanza no sea equivalente a suje-tos inmunes; por ejemplo, la vacuna del sarampión actualmente enuso tiene una eficacia teórica del 95%. Por este motivo es usualque el nivel crítico de vacunados (Pc) obtenido a partir de los cál-

culos expuestos en los párrafos anteriores sea inferior al realmentenecesario para bloquear el proceso transmisible; para ello será ne-cesario incrementar la cobertura vacunal en función de la eficaciade la vacuna (h). Si suponemos que la proporción de sujetos vacu-nados con protección completa o eficacia es h y la de sujetos confallos 1 – h, la proporción critica efectiva (Pe) que debe ser vacuna-da para proteger a la población es la siguiente:

Pc 1 – (1/R0)Pe = _____ = ________h h

Supongamos una vacuna con una proporción de fallos del 5%que actúa contra una enfermedad cuyo R0 es de 15, entonces laproporción crítica efectiva (Pe) a vacunar será:

1 – (1/R0) 1 – (1/15) 0,93Pe = ________ = ________ = _____ = 0,98

h 0,95 0,95

Es decir, para soslayar los fallos, la cobertura vacunal que se de-be aplicar o la efectiva debe ser del 98% y no del 95%.

En la tabla III se muestra que en Cataluña la cobertura del pro-grama de vacunación sistemática de la infancia supera las propor-ciones críticas establecidas por Anderson (expuestas en la tabla I),y alcanza niveles de evitación de fallos, condición esencial para lle-gar a controlar y eliminar los procesos.

Estimación de R0

Para estimar R0, Dietz23 estableció que en una población estableen que las tasas de mortalidad y de incidencia de la infección seanindependientes de la edad, se produce:

R0 = T/Se = 1 + E/M

siendo E la esperanza de vida de la población y M la edad mediaen el momento de la infección. Esta expresión asume una distribu-ción exponencial de la población, característica de los países en víasde desarrollo. Si la población tiene una distribución de tipo rectan-gular, típica de los países desarrollados, entonces se cumple la si-guiente expresión:

R0 = E/M

Las 2 ecuaciones anteriores permiten estimar los números bási-cos de reproducción y los grados de inmunidad colectiva para di-

Relación entre el número básico de reproducción (R0) y la pro-

porción crítica de vacunados (Pc).

Figura 6

0 5 10 15 20Número básico de reproducción (Ro)

1

0,8

0,6

0,4

0,2

0

Pro

por

ción

crí

tica

de

vacu

nados

Pc

(%)




versas enfermedades transmisibles. En el caso de una poblaciónexponencial dicho umbral es Pc= E/(E + M), y para una poblaciónrectangular: Pc = (E – M)/E. Partiendo de diversas fuentes de da-tos, Anderson3-5 ha estimado el valor de R0 para diversas enferme-dades transmisibles (tabla I).

EJEMPLOS DE INTERVENCIÓN DE LA INMUNIDAD COLECTIVA

Viruela

La OMS se propuso eliminar la viruela en 1959; la resolución quelo establecía decía: “La erradicación de la viruela en las áreas endé-micas se realizará con éxito mediante la vacunación y revacunacióndel 80% de la población en un período de 4 a 5 años.”6. Es decir,de forma empírica se fijó un nivel preciso de inmunidad colectiva,que corresponde a una R0 = 5. En este programa se señaló la ne-cesidad de la revacunación debido a la desaparición de la inmuni-dad vacunal. Una vez conseguido dicho grado de vacunación seobservó que no era suficiente, lo que obligó en las áreas fuerte-mente endémicas a una estrategia de detección activa de casos;cuarentena; seguimiento de contactos, e inmunización en círculo.Ello, según se vio posteriormente24, exigió grados de vacunaciónsuperiores al 98% en las citadas áreas.

En síntesis, para erradicar la viruela se partió de un enfoque po-blacional dirigido a generar inmunidad colectiva, concepto que enaquella época solamente se intuía, y en vista de la existencia deáreas hiperendémicas donde dicho nivel no era suficiente, fue ne-cesario adoptar un enfoque individual de control de los suscepti-bles. Todo ello condujo a un resultado positivo y permitió observarla validez y las limitaciones de la inmunidad colectiva. La erradica-ción de la viruela fue proclamada en 1980 por la Asamblea Mun-dial de la Salud.

Debido a la posibilidad de acciones de bioterrorismo, actual-mente existe preocupación acerca del potencial de transmisión dela viruela, pues en las poblaciones contemporáneas existe una esca-sa inmunidad residual desde que cesó de vacunarse tras eliminar laenfermedad. Gani ha estimado que en poblaciones aisladas del si-glo XIX, con una inmunidad colectiva de poca importancia, la R0 sehallaba entre 3,5 y 6, y que en 30 brotes esporádicos del siglo XX latransmisión fue similar; por ello prevé una rápida extensión de lainfección en caso de que se reintrodujera el virus y antes de que selograran instaurar las apropiadas medidas de control25.

Es importante considerar que el bioterrorismo puede llegar aconvertir en inútiles los enormes esfuerzos realizados para, me-diante programas vacunales, llegar a controlar, eliminar y erradicardiversas enfermedades transmisibles, y plantea el problema de quedichos programas pueden lograr erradicar la enfermedad pero noevitar seguir vacunando a la población. Ello supondría que en losprogramas vacunales de un futuro quizá no muy lejano, se deberíaadministrar el conjunto de vacunas destinadas a prevenir las enfer-medades transmisibles aún no controladas, y otro conjunto desti-nado a las enfermedades ya erradicadas pero que por el riesgo debioterrorismo es necesario que la población siga recibiendo.

Después de la erradicación de la viruela, y dado que la inmuni-dad vacunal tiene una duración máxima de 30 años, en el momen-to actual gran parte de la población mundial es susceptible a la in-fección, a excepción de los colectivos militares de algunos paísesque reciben la vacuna. Esta situación es ideal para el bioterroris-mo, pues existe una gran desprotección de la población, y se tratade un virus manipulable, transmisible de persona a persona. Elloexplica que a finales de 2002 el Gobierno de Estados Unidos haya

recomendado la vacunación contra la viruela del personal sanitariode los servicios de urgencias y primeros ámbitos asistenciales, yque otros países occidentales hayan hecho acopio de grandes can-tidades de vacunas. Bastaría que aparecieran unos casos de la en-fermedad para que se ordenase la vacunación de la población demuchos países26.

Difteria

Ha desaparecido en la mayoría de los países desarrollados y, sinduda, ello se ha debido a la buena cobertura vacunal alcanzada y asu efecto indirecto. Según Chen27, la rápida desaparición de la dif-teria con relación al paulatino aumento de los niveles de vacuna-ción alcanzados sugiere que la inmunización reduce el porcentajede portadores del agente patógeno; ello constituiría una muestradel positivo efecto de la inmunidad colectiva.

Tétanos

Como el tétanos no se transmite entre huéspedes humanos, segúnlos postulados de Fox (tabla II) la vacunación no puede generarprotección indirecta y, por ello, la eliminación de los casos de téta-nos requeriría la inmunización del 100% de la población. Sin em-bargo, debemos remarcar la importante protección que la vacuna-ción materna confiere frente al tétanos neonatal mediante la trans-ferencia placentaria de anticuerpos.

Tos ferina

La eficacia de las actuales vacunas contra la tos ferina (entre el 77 yel 90%)28 es inferior a la proporción crítica de vacunados necesariapara bloquear la transmisión, que es muy elevada, puesto que la R0de la tos ferina es similar a la del sarampión (tabla I). Por lo tanto,en la actualidad con las vacunas disponibles no existen expectativasinmediatas de erradicación de la tos ferina, aunque sin duda la in-munidad colectiva ha desempeñado un papel importante en la dis-minución de los casos29-32. La hipótesis de que la vacuna contra latos ferina era más efectiva contra la enfermedad que contra la in-fección fue señalada por Fine y Clarkson en 198233 y corroboradapor Blackwelder et al en 199134. Este efecto, junto con el aumentode casos en algunos países28, señala que existen dificultades paracontrolar la transmisión de la infección. Según Fine, las caracterís-ticas especiales del agente y su transmisión impiden la especifica-ción de umbrales precisos de inmunidad colectiva6.

Poliomielitis

En la poliomielitis la protección producida por los 2 tipos de vacu-nas disponibles es elevada. El umbral teórico de inmunidad colec-tiva necesario se sitúa entre el 80-85%, aunque debe señalarse queen Estados Unidos se alcanzó la eliminación de la poliomielitis de-bida a virus salvajes con una cobertura vacunal de sólo el 65-70%,mientras que en Brasil fue necesario un nivel del 100%, además dela repetición anual de la vacunación durante 8-9 años en las mis-mas cohortes de niños susceptibles. Esto muestra que la inmuni-dad colectiva depende no sólo del nivel de vacunación alcanzado,sino también de la fuerza de transmisión del patógeno en la zona11.

Sarampión

Es la infección en la que ha habido más estudios y debate sobre elpapel de la inmunidad colectiva. En el año 1967 se estimó en Esta-dos Unidos que la vacunación del 55% de los niños comportaría laprogresiva eliminación de la infección35. Ello no se consiguió debi-do a que no se tuvo en cuenta a la población por encima de los 15años, ya que en aquella época no se consideraba su papel en latransmisión de la infección36. En un estudio desarrollado entre1989 y 1990 en Estados Unidos, Schlenker observó que unos mo-


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destos aumentos en los grados de cobertura vacunal en niños de 2años conferían una protección significativa frente a los brotes desarampión, y estimó que una cobertura del 80% sería suficientepara prevenir los brotes en la comunidad37, cifra que con la expe-riencia actual consideramos demasiado baja.

En la actualidad la proporción crítica de vacunados que se esti-ma necesaria para controlar la transmisión del sarampión requiereuna cobertura mínima del 93-95% (tabla III); la cifra para lograr sueliminación es superior; puede exigir un 98%; la segunda dosis devacuna que se ha introducido en muchos países contribuye a al-canzar este elevado nivel. A pesar de que en bastantes zonas sehan conseguido durante años estos valores, en ellas siguen apare-ciendo casos esporádicos y brotes38. Ello se puede explicar por laposible agregación de individuos sin vacunar o con fallos vacunalesque son sometidos a exposiciones intensas. En todo caso en mu-chos países la transmisión del sarampión prosigue, debido a la exis-tencia de bolsas de individuos susceptibles, especialmente en nú-cleos urbanos con problemática social e insuficiente coberturavacunal. Es más probable que la infección se introduzca en comu-nidades con elevadas tasas de fallos vacunales, si existen algunosfactores socioeconómicos favorecedores, que pueden mantener latransmisión de la infección a pesar de un excelente grado de co-bertura vacunal general.

Rubéola

El problema de la rubéola no estriba en la infección por sí mismasino en el síndrome de la rubéola congénita. Para evitar la apari-ción de este cuadro, todas las mujeres en edad fértil deberían po-seer inmunidad (natural o vacunal). La vacunación contra larubéola puede implantarse mediante 2 estrategias: la vacunaciónde las muchachas adolescentes (reducción de susceptibles) o la va-cunación de las cohortes de nacidos de ambos sexos (reducción delriesgo). La primera estrategia se ha usado con éxito en diversos paí-ses (p. ej., Reino Unido entre 1971 y 1988), la segunda es la que seaplica mayoritariamente en la actualidad. Existe el problema deque una cobertura de reducción del riesgo que sea insuficiente (p.ej., menor del 50%), al producir una disminución de la transmisióndel virus, dará lugar a que muchas mujeres lleguen a edad repro-ductiva siendo susceptibles, pues no habrán contraído inmunidadpor vía natural, y con ello existirá el peligro de que aumente el nú-mero de casos de síndrome de rubéola congénita. Por tanto, unprograma insuficiente es peor que ninguno6. Un ejemplo paradig-mático de este problema ha sucedido en Grecia, donde reciente-mente se han observado 25 casos de rubéola congénita atribuiblesa unos insuficientes niveles vacunales y a la falta de un sistema devigilancia epidemiológica39.

La rubéola es menos transmisible que el sarampión y su controlno requiere un nivel de vacunación tan elevado (tabla III). Comola vacuna se aplica junto a la del sarampión en una misma prepara-ción, dadas las características del virus causal, es previsible que losesfuerzos para una elevada cobertura vacunal que exige la elimina-ción del sarampión conlleven la eliminación de la rubéola.

Parotiditis

La parotiditis es ligeramente menos transmisible que el sarampióny, por ello, el grado de inmunidad colectiva necesario para lograrsu bloqueo y posterior desaparición es inferior, aunque los valoresde vacunación necesarios no son de ningún modo desdeñables40,41.Fine señala una R0 de 4-76, mucho más baja que la referida porAnderson3 (tabla I). La vacunación de la parotiditis se halla perfec-tamente establecida junto a la del sarampión y la de la rubéola, ydesde que se ha implantado el número de notificaciones de paroti-ditis ha disminuido más del 95%, es decir, el número de casos ha

caído más de lo que era de esperar según el grado de coberturausual mediante la triple vírica (un 90%). Este hecho es una pruebade la protección indirecta conferida por la vacuna.

Haemophilus influenzae tipo b

La introducción de la vacunación conjugada contra H. influenzaetipo b ha sido un éxito, pues son numerosas las constataciones desu marcado impacto en la disminución de la incidencia de la enfer-medad. Incluso con bajos de niveles de vacunación se ha detec-tado un sustancial efecto. Por ejemplo, en la población de navajosde Estados Unidos se observó una importante reducción de la inci-dencia de enfermedad invasiva incluso en comunidades en las quesólo había recibido la vacuna del 20 al 60% de los niños42 (fig. 4).La vacunación produjo, además, la disminución de la infección enlos niños demasiado jóvenes para ser vacunados y también en losadultos. De forma similar a la difteria, la rápida caída de la inciden-cia de la enfermedad sugiere que la vacunación contra H. influen-zae tipo b reduce la tasa de portadores del microorganismo en lacomunidad43. Todo ello es indicativo del notable efecto protectorindirecto inducido por la vacuna. �

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Grados de cobertura vacunal infantil en Catalunya según 2grupos de edad; año 2002. Datos facilitados por el Departamentde Sanitat de la Generalitat de Catalunya

Catalunya, 2002Cobertura vacunal

12-15 meses 18 meses

Difteria 98,2% 96,8%Tos ferina 98,2% 96,8%Poliomielitis 98,6% 97,41%Sarampión 99,3% –Rubéola 99,3% –Parotiditis 99,3% –

TABLA III


Enfermedad



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