Il concetto di immunità di gregge, spesso oggetto di dibattito pubblico, rappresenta uno dei pilastri fondamentali dell'epidemiologia moderna. Con l'espressione immunità di gregge, o immunità di gruppo, si intende quel fenomeno per cui, una volta raggiunto un livello di copertura vaccinale considerato sufficiente all'interno della popolazione, si possono considerare al sicuro anche le persone non vaccinate. Questa protezione collettiva non è un fenomeno statico, ma una dinamica complessa che dipende dalla capacità di un agente patogeno di trasmettersi tra gli individui.
Fondamenti biologici e meccanismi di trasmissione
Il riquadro superiore mostra la diffusione di una malattia infettiva in una comunità dove pochi individui (in rosso) sono infetti e i restanti (in blu) sono in salute ma non immuni: la trasmissione avviene rapidamente in tutto il gruppo. Il riquadro intermedio mostra un numero ridotto di individui immuni (in giallo): questi ultimi non si infettano, mentre i non immuni tendono a infettarsi in larga maggioranza.
Secondo il principio dell'immunità di gregge, nelle malattie infettive la catena dell'infezione può essere interrotta quando un gran numero di appartenenti alla popolazione è immune o meno suscettibile alla malattia. Maggiore è la percentuale di individui resistenti, minore è la probabilità che un individuo suscettibile entri in contatto con l'agente patogeno. La percentuale di individui immuni che impedisce a una malattia infettiva di diffondersi in modo epidemico è chiamata "soglia minima di immunità di gregge", sigla HIT (dall'inglese Herd Immunity Threshold).
È importante sottolineare che l'immunità di gregge non può essere automaticamente estesa a tutte le vaccinazioni disponibili, ma necessita di una dimostrazione sul piano della plausibilità biologica e delle evidenze per ogni singolo agente infettante. Se un vaccino conferisce una protezione individuale ma non impedisce la diffusione dell'agente infettante, la mancata vaccinazione del soggetto ricade come rischio solo sullo stesso e non sulla comunità. Dal punto di vista della profilassi, il concetto di immunità di gregge non risulta valido per malattie infettive non trasmissibili da uomo a uomo, come per esempio il tetano. A differenza delle altre malattie prevenibili mediante vaccini, le spore tetaniche sono ubiquitarie e resistono nell'ambiente per tempi lunghissimi; pertanto, la possibilità di venirne a contatto anche in caso di ferite di modesta entità non può essere esclusa.
Modellistica matematica: il modello SIR
Uno dei più semplici modelli matematici compartimentali utilizzati in epidemiologia rappresentanti l'immunità di gregge è il "modello SIR". Immaginiamo di avere una comunità composta da un numero N di persone. Il numero di persone appartenente ai tre diversi gruppi (Suscettibili, Infetti, Rimossi) cambia nel tempo con il procedere del contagio.
- S (Suscettibili): Individui non ancora infettati.
- I (Infetti): Individui che hanno contratto il patogeno.
- R (Rimossi/Recuperati): Individui guariti o deceduti, che non possono più trasmettere né contrarre la malattia.
Mentre il numero dei suscettibili può solo scendere, il numero dei recuperati/rimossi può solo aumentare: in termini matematici, sono in rapporto inversamente proporzionale. Se il ritmo del contagio è molto alto e invece il tempo di guarigione è lento, il gruppo R può scendere sotto una certa soglia: è allora che esplode l'epidemia.
La soglia HIT può essere calcolata attraverso la formula $HIT = 1 - 1/R0$. Il valore $R0$ (numero di riproduzione di base) rappresenta una misura di contagiosità: a valori di $R0$ bassi sono associati valori di HIT più bassi, mentre con $R0$ più alti, cioè per malattie molto contagiose, si hanno come risultato HIT più alti.
La soglia del 95%: l'esempio di pertosse e morbillo
Per le infezioni più diffuse contro cui si vaccina, è possibile considerare al sicuro l'intera popolazione quando almeno il 90 per cento di essa risulta vaccinata, salendo al 95 per cento per malattie altamente contagiose come il morbillo e la pertosse.
Il morbillo non va sottovalutato: è ancora la causa di moltissimi decessi nel mondo. Come i due neonati morti di pertosse recentemente a Bergamo, troppo piccoli per essere vaccinati e verosimilmente esposti a qualcuno che vaccinato non era. La protezione di chi non può vaccinarsi (neonati, immunodepressi) è il beneficio principale dell'immunità di gruppo. Si comporta esattamente come un servizio pubblico: se il 95% dei passeggeri paga il biglietto, il servizio è sostenibile anche per chi non paga. Se la percentuale scende, il sistema rischia il collasso.
I vaccini: storia e attualità di un efficace mezzo di prevenzione delle malattie infettive
Reti sociali e complessità dell'immunità
Un diverso modello prevede che le popolazioni non siano omogenee e che siano meglio descritte come reti sociali eterogenee. Gli individui tendono a raggrupparsi, riuscendo a contattare un numero limitato e variabile di altre persone a loro vicine. In queste reti, la trasmissione avviene solo tra coloro che sono geograficamente o fisicamente vicini.
Le reti più connesse trasmettono la malattia più facilmente, determinando un $R0$ più alto e un HIT più elevato di quanto sarebbe necessario in una rete meno connessa. Inoltre, l'immunità di gregge non è un fenomeno statico. Vaccinazioni che producono immunità temporanea richiedono campagne di richiamo. La disinformazione online, alimentata da falsi miti, può portare a un calo della copertura vaccinale, esponendo la popolazione a rischi che si credevano debellati.
In Italia, la copertura vaccinale per morbillo, parotite e rosolia, che era progressivamente aumentata fino al 2010, è crollata negli anni successivi, portando a pericolose derive. La via maestra per mantenere coperture vaccinali elevate, che passa per un'adesione vasta, volontaria e consapevole, richiede un lungo percorso e l'investimento di importanti risorse umane e materiali.
Gestione dei rischi e profilassi internazionale
La gestione delle malattie infettive oggi deve considerare la realtà globalizzata, dove l'intensificarsi dei viaggi permette il rapido trasporto di agenti infettivi. I viaggiatori, per turismo, lavoro o studio, devono essere informati sulle necessità di profilassi vaccinale. Questo include non solo i richiami standard, ma anche vaccinazioni specifiche a seconda delle aree geografiche visitate, come ad esempio la meningite per i pellegrinaggi (Mecca) o la febbre gialla in zone endemiche.
È fondamentale che ogni intervento sia basato sull'offerta attiva e gratuita, seguendo le indicazioni ministeriali. La co-somministrazione di vaccini (come DTPa-IPV-HBV-Hib) permette di completare i cicli vaccinali precocemente, garantendo una protezione solida prima che il bambino entri in contatto con il mondo esterno, dove la circolazione dei patogeni è più probabile a causa della scarsa attitudine all'igiene e ai numerosi contatti ravvicinati dei più piccoli.
Il ruolo della memoria immunologica
La capacità del sistema immunitario di reagire a una nuova aggressione risiede nella memoria immunologica. I linfociti della memoria sopravvivono per decenni, ma con il lungo trascorrere degli anni tendono a morire. Questo spiega perché anche gli adulti necessitano di richiami vaccinali. Mantenere alta la protezione in tutta la popolazione, specialmente in categorie fragili o esposte, come gli operatori sanitari, è essenziale per evitare focolai epidemici. Il successo della vaccinazione non è solo un atto individuale, ma un patto sociale interdipendente in cui la protezione collettiva è l'obiettivo finale.