O que são e como funcionam as vacinas

Pesquisador da USP fala sobre os mecanismos de ação e a segurança das vacinas; tema do próximo USP Talks, dia 28 de agosto. Evento é gratuito e aberto ao público, no auditório do MASP

23 Agosto 2018 | 07h00

Vacina contra a febre amarela. Foto: Rafael Arbex/Estadão

Vacina de vírus inativado. Vacina com partículas virais. Vacina de DNA. Sabe o que tudo isso significa? O pesquisador Luís Carlos Ferreira, do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP) explica na entrevista abaixo o que são as vacinas, seus diferentes tipos, como elas funcionam, e as questões de segurança e eficácia relacionadas a elas.

Responsável pelo Laboratório de Desenvolvimento de Vacinas da USP, ele será um dos palestrantes do próximo USP Talks, dia 28 de agosto, ao lado da epidemiologista Carla Domingues, coordenadora do Programa Nacional de Imunizações do Ministério da Saúde, que falará sobre a volta do sarampo e os riscos associados à queda nos índices de vacinação de várias outras doenças no Brasil.

Mais detalhes sobre o evento no link: https://goo.gl/3yyPmC. O evento é gratuito e aberto ao público.

Como funcionam as vacinas, de uma forma geral? 

Luís Carlos Ferreira: As vacinas têm por finalidade simular uma doença infecciosa, só que de forma segura, sem causar a doença nem efeitos colaterais graves. Uma vez aplicada, a vacina desencadeia uma série de reações imunológicas, que levam a um estado de proteção (imunidade protetora) contra a doença para a qual a vacina foi desenvolvida. Essa proteção tem como principais características a longevidade e a especificidade. Para a maioria das vacinas atualmente disponíveis a imunidade protetora é atribuída à produção de anticorpos que reconhecem o patógeno (agente causador de doença) e o impedem de se multiplicar e causar a doença no indivíduo vacinado.

Existem diferentes tipos de vacinas? Quais são, e quais as diferenças essenciais entre eles?

LCF: Atualmente existem mais de 60 vacinas desenvolvidas e aprovadas para uso em seres humanos. Vinte e oito (28) delas estão disponíveis para a população brasileira. Quanto à composição, as vacinas são classificadas em três grandes grupos. As de primeira geração incluem vacinas que contêm na sua formulação microrganismos inteiros vivos, mortos ou atenuados (ou seja, incapazes de causar doença). As vacinas de segunda geração contêm na sua formulação frações ou fragmentos de patógenos, como proteínas e açúcares, muitas vezes produzidas por microrganismos diferentes daqueles que causam a doença.  Por fim, existem as vacinas de terceira geração, que utilizam apenas a informação genética do patógeno (são as chamadas vacinas genéticas). Todas as vacinas atualmente disponíveis são de primeira ou segunda geração.

As vacinas são seguras? Por que algumas pessoas têm reações adversas a elas — podendo até levar à morte em alguns casos?

LCF: Para a grande maioria da população as vacinas em uso são seguras e não causam reações adversas graves. Em geral, reações locais são muito brandas ou imperceptíveis; mas, em alguns indivíduos, reações podem ser notadas (febre, inflamação local, mal estar, irritação na pele, etc). Em um número ainda menor de pessoas, reações mais graves, como alergias, infecções locais ou sintomas semelhantes à doença para qual a vacina foi desenvolvida podem ser notados (em geral menos de um para cada 100.000 pessoas vacinadas). Registros de mortes associadas às vacinas são ainda mais baixos e, quando bem analisados, constata-se que a causa da morte não foi relacionada à vacina, mas a outro evento.

Como a segurança das vacinas se compara a dos medicamentos, de uma forma geral?

LCF: Assim como qualquer medicamento, vacinas devem ser utilizadas segundo prescrições e orientações médicas. As vacinas devem ser aplicadas na idade correta, em quantidade correta e em número de doses correto para que funcionem e não causem efeitos colaterais indesejáveis. Antes de ser liberada para uso em seres humanos, cada vacina passa por uma série de testes clínicos que avaliam a sua segurança e a eficácia em seres humanos. Esses testes clínicos levam anos para serem concluídos. Qualquer vacina que mostre uma incidência maior de efeitos colaterais indesejáveis ou confira uma baixa proteção imunológica à doença para a qual foi desenvolvida é reprovada e não é comercializada.

Seria possível, com mais pesquisas, produzir uma vacina 100% segura (sem risco de efeitos colaterais)?

LCF: À medida que as tecnologias de desenvolvimento e produção se aprimoram, as vacinas se tornam mais seguras e eficazes para uso em humanos. Uma vacina desenvolvida hoje é, em geral, mais segura do que vacinas desenvolvidas no passado. No entanto, assim como qualquer medicamento, há um risco (muito baixo) de que certas pessoas desenvolvam reações colaterais. Existe também o risco de pessoas vacinadas não desenvolverem a proteção imunológica que se espera delas. No entanto, esses casos são muito limitados e não impactam o benefício que as vacinas trazem para uma população, caso a maioria das pessoas seja vacinada corretamente.

Quais são as doenças consideradas prioritárias para o desenvolvimento de novas vacinas nesse momento? E em que pé está esse desenvolvimento?

LCF: Hoje temos cerca de 60 vacinas que se mostram eficazes para a prevenção de doenças infecciosas. No entanto, existe pelo menos uma centena de patógenos para os quais ainda não se dispõe de vacinas eficazes e seguras para uso em seres humanos. Por exemplo, não temos vacinas para prevenir infecções hospitalares nem muitas doenças sexualmente transmissíveis (como HIV e sífilis), respiratórias ou diarreicas, sejam elas causadas por vírus, bactérias ou parasitos. Também não dispomos de uma única vacina capaz de prevenir infecções por fungos (candidíase, aspergiloses entre outras) ou parasitos (como doença de Chagas e malária) que causam um grande número de doenças e ainda matam milhares de pessoas anualmente. Tais vacinas representam um enorme desafio a ser enfrentado. As armas para enfrentarmos esse desafio são o conhecimento científico e a determinação política de priorizar os investimento nessa área.

Como funcionam as vacinas e por que uma dose nem sempre é suficiente?

Em 1796, o médico britânico Edward Jenner descobriu a primeira vacina. Para isso, ele extraiu pus de uma mulher que havia contraído a varíola bovina e o inoculou em James Phipps, uma criança de apenas oito anos. O garoto, que era saudável, teve uma forma leve da doença, mas sarou rapidamente. Cerca de dois meses depois, o médico fez outro teste em Phipps. Dessa vez, ele inoculou uma pústula da versão humana da varíola (mais agressiva) e o garoto não ficou doente. Ele estava imune.

De lá para cá, os cientistas vêm desenvolvendo vacinas contra as mais variadas doenças –entre elas, a dengue. Todas funcionam da mesma maneira que a versão nada tecnológica de Jenner: estimulando o organismo a produzir anticorpos contra um determinado microrganismo, sem que, para isso, seja preciso ficar doente.

Quando uma criança é vacinada, é como se o corpo recebesse uma imitação da doença, mas muito mais fraca. "Algumas até possuem uma virulência residual do microrganismo, mas são muito atenuadas", explica Reinaldo de Menezes, consultor científico do instituto Bio-Manguinhos, da Fiocruz.

Isso é o suficiente para o que o organismo comece a produzir uma defesa específica para combater aquele vírus ou bactéria. Quando a infecção for eliminada, as células de defesa já terão criado uma "memória" contra a doença.

Fragmentos 'do bem' de vírus e bactérias 

Atualmente, as vacinas são produzidas, principalmente, a partir de fragmentos de vírus e bactérias ou com esses microrganismos atenuados ou inativados. "A escolha do tipo de vacina é feita após muita pesquisa e com base na efetividade de cada modelo", explica Menezes. "A opção é sempre pelo produto que tem o melhor equilíbrio entre proteção e imunidade", explica.

Vacina atenuada: contém uma versão enfraquecida do vírus, portanto não causa a doença em pessoas com o sistema imunológico saudável. Como é feita com um vírus vivo, é a que consegue causar uma infecção "mais natural", o que produz uma resposta melhor do nosso sistema de defesa. Não é indicada a pessoas com problemas imunológicos, como crianças em tratamento com quimioterapia. Exemplos: sarampo, caxumba, rubéola e varicela.

Vacina inativa: produzidas com microrganismos mortos ou com seus fragmentos.  São mais seguras, mas também desencadeiam uma resposta imunológica menor. Frequentemente, são necessárias mais de uma dose para uma defesa prolongada. Exemplos: pólio, raiva, influenza, hepatite A.

Toxoides: vacina feita com toxinas modificadas de bactérias. Seu objetivo é prevenir as doenças que são causadas não pela bactéria em si, mas pela toxina que ela produz dentro do corpo. Exemplo: difteria e tétano.

Conjugadas: combatem doenças causadas por bactérias encapsuladas (possuem uma capa protetora de polissacarídeos). A vacina age conectando esses polissacarídeos a antígenos aos quais nosso sistema imune responde de maneira eficaz. Exemplo: pneumocócica 23.

Cobertura de vacinação infantil no Brasil é de 95%. Desafio do Ministério
da Saúde é expandir para adolescentes e adultos. Imagem: iStock

Por que algumas vacinas precisam de várias doses? 

De acordo com o Centro para Controle de Doenças Infecciosas, nos Estados Unidos, existem algumas razões principais para que os bebês precisem de mais de uma dose da maioria das vacinas.

Algumas não fornecem imunização adequada já na primeira dose, o que é particularmente verdade nas vacinas inativadas, produzidas com o microrganismo morto. "Na segunda e até na terceira dose a sensibilização inicial é potencializada e a resposta imunológica se torna muito maior", explica Menezes.

Outras vacinas, como aquelas contra a difteria e o tétano, ajudam a desenvolver proteção já na primeira série de injeções. Mas, com o passar do tempo, é como se essa imunização fosse desaparecendo. Um reforço, portanto, faz com que os níveis de imunidade voltem a subir.

No caso da vacina contra a gripe, as injeções são anuais porque são vírus que mudam com rapidez e variam ao longo do tempo. Por isso, elas são produzidas com as variações do vírus que são esperadas em circulação naquele determinado ano.

O que é a imunidade adquirida?

     A defesa específica, também conhecida por imunidade adquirida, constitui a terceira linha de defesa. Inclui um conjunto de processos através dos quais o organismo consegue reconhecer os agentes invasores e consequentemente destrui-los através de receptores da membrana, presentes em células linfoides. Ocorre geralmente após uma exposição a um determinado agente invasor, sendo que, contrariamente ao que acontece com a defesa não específica, a resposta do organismo ao agente invasor melhora a cada novo contacto. Uma vez ativo este processo é extremamente eficaz e dirigido especificamente contra certos elementos estranhos.

  Assim sendo verificam-se duas das características do sistema imunitário:

• especificidade: ação específica para cada um dos agentes invasores
• memorização: o sistema imunitário memoriza os agentes invasores desde o seu primeiro contacto 

As substâncias que desencadeiam uma resposta específica são os antígenos.

    

       Mecanismos  de defesa específicos:

     Os antígenos são componentes moleculares como bactérias, vírus e toxinas que fazem desencadear uma determinada resposta isto é, uma resposta especifica.

    Para dar essa resposta intervêm vários mecanismos, sendo o mecanismo de identificação/reconhecimento da responsabilidade dos linfócitos B e linfócitos T. Estes linfócitos possuem a capacidade de identificar um número praticamente infinito de elementos estranhos ao organismo, tornando-se assim, células imunocompetentes. O mecanismo de reação consiste na resposta do sistema imunitário na preparação dos agentes específicos que vão intervir no processo. Por último, temos a ação dos agentes do sistema imunitário que neutralizam ou destroem as células/moléculas estranhas.

         Os órgãos  linfóides podem ser classificados em:
-) Órgãos linfoides primários: timo e medula óssea vermelha (local em que os linfócitos se diferenciam e atingem a maturação).
-) Órgãos linfoides secundários ou periféricos: baço, gânglios linfáticos, amígdalas e tecido linfático organizado por  exemplo gânglios linfáticos. É nestas estruturas que ocorre o desenvolvimento da resposta imunitária.  


     Na imunidade específica intervém o sistema linfoide, constituído por tecidos e por órgãos que são coletivamente designados por órgãos linfoides e células efetoras que são os linfócitos.

     Como se diferenciam os linfócitos?

  

                                                                                         Figura 1 - Diferenciação dos linfócitos B e T.
                                                https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiw9urIFzBKtl-NxeQoDDFQQdO_8V4J9FaHlSa3xVBoGl1vZhUHLOnIZnqdz45m4Dsf8ItCbfdZM0Hv0PyiKnzCay8RnhMO8p-MKVF0NXSOrTMsiQ5fdnz3LfafCSdIcUZ5wS8q4V5iAsA/s1600/Imagem1.jpg

     As células diferenciam-se em diferentes locais sob a influência destes. Os linfócitos T como podemos observar na imagem, diferenciam-se no timo e estão sob a sua influência, enquanto que os linfócitos B continuam o seu desenvolvimento na medula óssea. 
     É no interior do timo que os linfócitos T completam o seu amadurecimento, resultante da aquisição de diferentes tipos de moléculas da membrana que vão funcionar como receptores, sendo que os linfócitos B adquirem estes receptores ainda na medula óssea. 
     Após o desenvolvimento dos respectivos receptores, os linfócitos tornam-se células capazes de dar uma resposta imunitária. Depois disto, os linfócitos B e T, já com os seus receptores, passam para a corrente sanguínea, sendo que a sua maioria migra para tecidos e órgãos linfoides. 


     Imunidade passiva e imunidade activa

      A imunidade activa ocorre quando o próprio organismo consegue produzir anticorpos e linfócitos ativos capazes de combater moléculas estranhas. Esta imunidade dura normalmente vários anos e, por vezes, até a vida toda.
      A imunidade passiva consiste na passagem/transferência de anticorpos (produzidos por um animal ou ser humano), que tenham sido ativamente imunizados contra o antígeno. A imunidade passiva é temporária, durando apenas alguns meses, mas é bastante rápida e de eficiente proteção. A imunidade passiva natural mais comum é a passagem de anticorpos da mãe para o feto através da placenta e depois do parto através do leite materno. A imunidade artificial  pode ser feita através de uma transfusão de sangue.


                              
                                                                                        Figura 2- Imunidade passiva e activa

                                 https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiSlU4PvVnbp02OYdZ_ZAnAnVK5zDg_rDhtEzFWo0T-uwIGbN-QHWV9KPJJDHBZW7psLnfqZzs_Pi9U3V3PdUosqymJx3soqUVvnb58af7lUFLYesHC7XOYJNIObtzngo0_mLpJ6W-FV7A/s1600-h/Ativa%20e%20Passiva%5B4%5D.png

   

Figura 3- Imunidade passiva

 http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/alergias/alergia-10.php

          Vacinação

      A vacinação é um processo que faz com que a imunidade adquirida ativa ocorra contra determinadas doenças. As vacinas são preparações que são introduzidas no organismo com intuito de estimularem a produção de anticorpos para reagirem contra os antígenos e contra as doenças por estes provocadas tornando, assim, o organismo imune.

     Existem três tipos de vacinas:

• As de microrganismos completos;
• Vacinas recombinantes;
• Vacinas de partes de microrganismos.

     As vacinas de microrganismos completos podem dividir-se em dois tipos de vacinas:

• vacinas vivas atenuadas ( o microrganismo é obtido a partir de um indivíduo ou animal infectado e depois do microrganismo ser atenuado, vai diminuir o risco de poder haver uma infecção, podendo ser usado nas vacinas). O exemplo de uma dessas vacinas é a vacina contra a varicela.
• vacinas mortas ou inatas ( nestas vacinas os microrganismos são mortos através do uso do calor ou de um tratamento químico, assim não há o risco de poder haver alguma infecção provocada por estes microrganismos).

     O segundo tipo de vacinas, as vacinas recombinantes, são produzidas através de microrganismos geneticamente modificados, assim sendo a vacina continua a conter os antígenos que vão estimular o sistema imunitário, mas não possui o agente patogênico. Uma grande vantagem desta vacina é que ela protege-nos de diversas doenças ao mesmo tempo.

     Por último, as vacinas de partes de microrganismos estimulam o sistema imunitário, uma vez que contém antigênico. Estas vacinas unem partes de microrganismo com proteínas, o que ajuda a aumentar a nossa resposta imunitária.

                  

          A Memória imunitária relacionada com a vacinação: 

     Já foi acima referido que uma das características da imunidade adquirida é a memorização, e assim sendo, partindo deste princípio, a vacinação é utilizada na imunização do nosso organismo. Começando por clarificar melhor o que é a memória imunitária, sabemos que quando ocorre uma infecção, os mecanismos de defesa específicos do nosso organismo são sempre mobilizados, no entanto, o sistema imunitário vai reagir de maneiras diferentes, conforme se trate do primeiro contacto com o agente infeccioso, ocorrendo uma resposta imunitária primária, ou de contactos subsequentes, ocorrendo então, uma resposta imunitária secundária, que será mais rápida, de maior intensidade e de duração mais longa. 

    Comentário: o que já foi dito acerca das vacinas, uma vez que estas desencadeiam uma resposta imunitária primária, ocorre uma produção de células de memória. Enquanto as células efetoras sobrevivem, em regra, um curto espaço de tempo (apenas alguns dias), as células da memória ficam armazenadas nos órgãos linfoides periféricos, vivendo durante muito mais tempo, estando assim prontas para posteriormente defender o nosso organismo caso este volte a ser invadido pelos mesmos agentes patogênicos, ocorrendo então uma resposta secundária.  

O que é Imunologia?

O sistema imunológico baseia-se nas relações Antígeno-Anticorpo.

 

A imunologia é o estudo das respostas do organismo que fornecem imunidade, ou seja, proteção às doenças. Ainda que o sistema imune seja muito complexo, certos componentes do sistema imune são facilmente detectados, como por exemplo, os anticorpos.


O sistema imunológico baseia-se nas relações Antígeno-Anticorpo.

Antígenos ( Ag ) -Substância estranha que induz uma resposta imune por causar uma produção de anticorpos e ou linfócitos sensibilizados que reagem especificamente com a substância; imunógeno.


Anticorpo (Ac) - Proteína do soro que foi induzida por e reage especificamente a uma substância estranha (antígeno); imunoglobulina.


O sistema imune fornece mecanismos de defesas específicas contra uma variedade de substâncias estranhas ao nosso corpo chamadas de antígenos. Estes antígenos podem ser vírus, células (como células sanguíneas, células de bactérias e células de fungos) ou moléculas de proteínas. O sistema imune é uma organização complexa de tecidos, células, produtos de células e mediadores químicos biologicamente ativos e todos interagem para produzir a resposta imune.


A resposta imune reconhece e relembra diferentes antígenos. A imunidade específica é caracterizada por três propriedades:

1. Reconhecimento

2. Especificidade

3. Memória


O reconhecimento refere-se à habilidade do sistema imune de reconhecer diferenças em um número muito grande de antígenos e distingui-los.


A especificidade refere-se à habilidade de dirigir uma resposta a um antígeno específico.
Memória é a referência à habilidade do sistema imune de lembrar-se de um antígeno muito tempo depois de um contato inicial.


Os principais tecidos e órgãos do sistema imune são:

Linfócitos - são as principais células responsáveis pela resposta imune: linfócitos T (vírus, fungos e tumores) e linfócitos B (bactérias e toxinas).


Órgãos linfoides primários - Timo e Medula óssea.


Órgãos e tecidos linfoides secundários - Nódulos linfáticos, Baço, tecidos linfoides associados ao intestino, Apêndice, Amígdalas, Placas de Peyer e tecidos linfoides associados aos brônquios.
Imunoglobulinas (Ig)


As imunoglobulinas (Ig) são proteínas produzidas por células plasmáticas e secretadas no organismo em resposta à exposição ao antígeno. Elas se classificam em:

IgA - É a imunoglobulina predominante nas lágrimas, saliva, leite materno, secreções respiratórias e trato gastrointestinal. Fornece proteção contra organismos que invadem estas áreas.


IgG - É a classe em maior concentração no organismo. É também chamada de gama globulina. Fornece imunidade em longo prazo. É a única que atravessa a Placenta e fornece ao recém-nascido a imunidade que vão durar vários meses.


IgM - É a Segunda mais abundante. É a primeira produzida em resposta a um antígeno, mas não fornece imunidade em longo prazo.


IgE - Está envolvida nas reações alérgicas e nas infecções parasitárias.

Por que algumas pessoas têm alergia à picada de insetos?

Se este é o seu caso, saiba que a resposta está ligada ao sistema de defesa do seu corpo!

Por: Marco Aurélio Martins, Laboratório de Inflamação, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz

Publicado em 20/09/2010 | Atualizado em 20/09/2010

(Ilustração: Fernando).

Quem nunca foi picado por um inseto que atire o primeiro frasco de repelente! Em casa, no piquenique, na praia, na floresta... Mosquitos e seus parentes parecem estar por toda parte. Mas já reparou que, enquanto algumas pessoas só sentem uma leve coceirinha no local da picada, outras ficam com a pele bastante inchada, avermelhada e quente? Elas são alérgicas! Mas por quê?

É muito comum que as pessoas tenham uma reação alérgica à picada de inseto e, como o nome diz, reação é um tipo de resposta do sistema de defesa do nosso corpo. No caso das picadas, esse sistema entra em alerta quando tem contato com uma substância chamada alergeno. A saliva dos insetos é cheinha do tal alergeno. Mas de novo a pergunta: se o alergeno está em qualquer picada, por que algumas pessoas têm reações tão exageradas a ele?

Talvez você já tenha ouvido falar no termo “pré-disposição genética”. Ser geneticamente pré-disposto a algo é estar naturalmente mais propenso a algo. No caso da alergia, a pré-disposição está relacionada à capacidade que cada um tem para produzir anticorpos do tipo imunoglobulina E (conhecidos pela sigla IgE) depois do contato com os alergenos. Uma pessoa alérgica vai produzir muito IgE para combater o alergeno que recebeu na picada.

Imagine que, como duas peças de um lego ou quebra-cabeça, o alergeno e o IgE se encaixem, formando um complexo. A ação desse complexo faz com que os vasos sanguíneos aumentem de tamanho, aumentando, também, a circulação de sangue no local. Quando isso acontece, a pele fica avermelhada, quente, inchada, dói e coça.

Agora, você já sabe: a alergia depende do que vem de fora e do que está dentro de cada pessoa. Quer dizer, depende da quantidade de alergeno que o inseto libera no nosso corpo e da pré-disposição genética de cada um para combater esse invasor. Se esse fator ambiental (do inseto) for somado ao fator genético (da pessoa), é alergia na certa! Ainda não se sabe muito sobre alergia, o fato é que o número de pessoas alérgicas está aumentando no mundo todo. Então, repelente para eles!

Marco Aurélio Martins
Laboratório de Inflamação
Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz