Flokimmunitet

Undersiden om flokimmunitet udgør sjette del af teorien for Biotech Academys materiale om Vacciner og COVID-19.

 

Når en stor del af en befolkning er immune overfor en sygdom, vil spredningen af sygdommen stoppe i samfundet. Vi kan illustrere det vha. figuren her:

covid19_flokimmunitet

Figur 6. Figuren viser en smittekæde af en sygdom med et reproduktionstal på 2. De immune personer i befolkning stopper smittekæden. 

 

De røde mennesker er smittede personer. Alle de grønne mennesker er personer, der er immune, enten fordi de har haft sygdommen før, eller fordi de er vaccinerede. De modtagelige mennesker, tegnet med sort, er personer, der endnu ikke er smittede eller immune. Vi kan se, at smittekæden stopper, hver gang smitten rammer et grønt menneske. Jo flere grønne mennesker, jo mindre smittespredning. Det vil altså sige, at der er mennesker, der ikke bliver smittet, fordi der er et grønt menneske foran dem. De mennesker, der ikke bliver smittet (i sort), er beskyttet af den del af flokken, der er immun. Dette kalder vi flokimmunitet.

 

Man kan se immunitet som en mur. Jo flere immune der er, jo højere er muren, og jo sværere er det for fjenden at komme over muren og ind til de svage, der ikke er immune. Er muren høj nok (når der er rigtig mange immune), vil fjenden (sygdommen) slet ikke kunne komme over muren, og alle vil være beskyttede.

 

Præcis hvor høj muren skal være for, at de svage bag muren er beskyttede, kan vi faktisk udregne. Det er nemlig givet ved et tal, som vi kalder HIT. HIT står for “herd immunity threshold”. Oversat til dansk betyder det “flokimmunitets grænseværdien”. HIT er et tal mellem 0 og 1, og tallet siger noget om, hvor mange procent af befolkningen, der skal være immune for, at samfundet er beskyttet. Husk, at tal mellem 0 og 1 svarer til tal mellem 0% og 100%.

 

Beregn HIT

Det er overraskende nemt at finde HIT – det er nemlig kun afhængigt af reproduktionstallet. Formlen for HIT er:

HIT = 1 – (1 / R0)

Hvis vi indsætter R0 for ebola (som er R0 = 2.5, egentligt 1.5 – 2.5) får vi

HIT = 1 – (1 / 2.5) = 0.6

Vi husker, at 0.6 er det samme som 60%. Det betyder, at mere end halvdelen af en befolkning skal være immune overfor ebola, for at samfundet er beskyttet mod sygdommen.

Det er vigtigt, at vi forstår, at der altid er en risiko for at blive smittet – også selvom der er mange immune i befolkningen. HIT-tallet beskriver nemlig den procentdel, der skal være immune, for at reproduktionstallet i praksis bliver 1, dvs. at hver smittet person kun smitter én anden.

Når procentdelen, der er immune i en befolkningsgruppe, er højere end HIT-tallet, vil hver smittet person altså i gennemsnit smitte færre end én rask person. På et tidspunkt vil sygdommen altså forsvinde. I den tid der går fra HIT nås, til sygdommen er udryddet, kan man dog stadig blive smittet, hvis man ikke er immun.

Heldigvis findes den farlige ebola-virus ikke i Danmark, men i Vestafrika, og der er behandling mod sygdommen.

 

Smittekæder

Nu undersøger vi, hvordan sygdom kan sprede sig, når der er immune individer. I det første tilfælde er 10% immune, og reproduktionstallet for vores sygdom sætter vi nu til 2.

På figuren nedenunder ser vi mennesker i forskellige farver. De røde mennesker er smittede personer, de grønne mennesker er immune personer. De sorte er raske, modtagelige personer.

covid19_immun_spredning

Figur 7. Procentdel immune: 10%, R0 = 2. Røde personer er smittede, grønne personer er immune og sorte personer er raske. 

 

Smittekæden stopper, hver gang en immun person rammes. Rammes en rask person, vil vedkommende blive smittet, og kan herefter smitte andre. Med 10% immune og et reproduktionstal på 2 kan vi altså se, at der stadig ret hurtigt bliver mange smittede.

Når smittetallet bliver meget højt, er det svært at finde ud af, hvem, der har smittet hvem. Derfor taler man meget om at opspore smittede, når der endnu ikke er mange syge. Hvis man ved, hvem der er syge, kan man f.eks. isolere dem, og på den måde kan de ikke smitte andre. Du kan læse mere om karantæne og andre forholdsregler i afsnittet: ”Hvad kan jeg gøre for at stoppe smittespredning?”.

Vi viser nu et eksempel, hvor langt flere er immune overfor for vores sygdom. Situationen viser at reproduktionstallet er 2, og 50% af befolkningen er immune. Hvad sker der egentligt? Er det nok til at opnå flokimmunitet?

covid19_50_immun_spredning

Figur 8. Procentdel immune: 50%, R0 = 2. Røde personer er smittede, grønne personer er immune og sorte personer er raske. 

 

Når 50% af befolkningen er immune, vil antallet af smittede være nogenlunde stabilt (vi har opnået flokimmunitet)! Det vil det være, fordi hver smittet har lige stor chance for at ’ramme’ en rask, som en immun. Det er ligesom at kaste en mønt op i luften: Nogle gange får man plat og nogle gange krone. Kaster man mønten mange gange, vil man se, at mønten halvdelen af gangene vil lande på plat og halvdelen af gangene på krone. Altså 50% krone, 50% plat.

For vores sygdom betyder det, at en smittet vil smitte en ikke-immun 50% af gangene. 50% af 2 er 1, og derfor vil en smittet person altså i gennemsnit smitte én anden – smitten er ikke længere eksponentiel, men i stedet en pæn, lineær vækst. Så snart der er mere end 50% af befolkningen, der er immune, vil antallet af smittede faktisk begynde at dale. Til sidst vil smitte med sygdommen være helt forsvundet.

Prøv selv kræfter med forskellige reproduktionstal og grader af immunitet i opgaven: Regn på HIT