Laumasuoja

Laumasuoja on tilanne, jossa niin suuri määrä ihmisiä on vastustuskykyisiä taudille, ettei taudinaiheuttaja pääse leviämään väestössä. Laumasuoja voidaan saavuttaa joko sairastamalla tauti tai rokotuksilla. Laumasuojan ansiosta taudilta suojassa ovat myös sellaiset ihmiset, joita ei voida rokottaa esimerkiksi iän tai jonkin sairauden vuoksi. Koska mikään rokote ei anna täydellistä suojaa, laumasuoja parantaa myös rokotettujen oma suojaa.

On tärkeää ymmärtää, että laumasuoja on väestötason ilmiö ja se estää epidemian syntymisen. Yksittäisiä tautitapauksia ja tartuntaketjuja voi laumasuojasta huolimatta syntyä, jos taudille alttiita henkilöitä joutuu tekemisiin tartunnan lähteen kanssa.

Laumasuojan syntyminen

Vastustuskyky syntyy joko rokotuksella tai sairastamalla taudin, mikä voi altistaa vammautumiselle, vaarallisille jälkitaudeille tai jopa tappaa. Kun väestön vastustuskyky on riittävän suuri, laumasuoja estää taudin kehittymisen epidemiaksi, koska tautiin sairastuneen ympäristössä ei ole taudille alttiita ihmisiä, jolloin taudin leviäminen merkittävästi hidastuu ja lopulta pysähtyy. Tämän vuoksi rokotetut suojaavat myös rokottamattomia.

Matemaattiselta kannalta laumasuoja perustuu uusiutumisluvun eli tartuttavuusluvun alenemiseen yhden alapuolelle, jolloin epidemia kuihtuu. Laumasuojan syntymiseen vaadittava immuniteetin määrä väestössä vaihtelee eri taudinaiheuttajien välillä. Esimerkiksi kurkkumätään riittää 70:n prosentin rokotekattavuus, kun tuhkarokko vaatii 95-prosenttisen rokotekattavuuden. Mitä helpommin leviävä tauti on, sitä suuremman rokotuskattavuuden se vaatii.

Yleisessä tapauksessa ihmisestä (tai eläimestä) toiseen tarttuvalle taudille voidaan osoittaa, että:

$p_c=1-\frac{1}{R_0}$

missä $p_c$ on laumasuojaan vaadittava vähimmäisväestöosuus ja $R_0$ on perusuusiutumisluku. Uusiutumisluku on paitsi taudinaiheuttajan, myös väestön ominaisuuksista riippuva suure, ja laumasuojan raja voikin olla eri yhteiskunnissa erilainen. Esimerkiksi tartuttavuusluvulla 6 laumasuojan raja on 0,83 eli 83 % väestöstä on saavutettava immuniteetti.

Todellinen rokote ei anna sataprosenttista suojaa, joten myös laumasuojan on oltava todellisuudessa ylläolevaa korkeampi. Jos $V_c$ on laumasuojaan vaadittava kriittinen rokotuskattavuus ja rokotteen teho on $ϵ$, nähdään heti että

$V_c=\frac{1}{ϵ}(1-\frac{1}{R_0})$.

Jos nyt $ϵ<1-1/R_0$ laumasuojaa ei voida saavuttaa vaikka koko väestö olisi rokotettu! Tällainen tilanne on esimerkiksi hinkuyskärokotteen kohdalla. Rokotteen vaikuttavuutta voidaan kuitenkin parantaa kohdentamalla rokotukset tiettyihin ihmisryhmiin ja esimerkiksi imeväisikäiset lapset suojataankin hinkuyskältä niin kutsutulla rengasrokotuksella.

Laumasuojan ei aina tarvitse kattaa koko väestöä. Jos tauti leviää vain hyvin rajatussa väestöosassa, saattaa riittää, että katetaan jokin erityinen riskiryhmä. Suomen kansallisessa rokotusohjelmassa tällaisia kohdennettuun laumasuojaan pyrkiviä rokotteita ovat esimerkiksi Hib-rokote pienten lasten hemofilustautia vastaan sekä hepatiittirokotusten tarjoaminen suonensisäisten huumausaineiden käyttäjille.

Laumasuojaa ei synny kaikkiin tauteihin

Vain suoraan ihmisten (tai eläinten) välillä tarttuviin tauteihin voi kehittyä laumasuoja. Jos taudit tarttuvat ihmiseen vektorivälitteisesti tai ympäristöstä, ei laumasuojaa voi syntyä. Esimerkiksi puutiaisaivotulehdusta aiheuttava virus esiintyy luonnonvaraisissa nisäkkäissä ja tartunta tapahtuu vektorina toimivan puutiaisen pureman kautta. Vaikka rokote suojaakin ottajaansa sairastumiselta, puutiaisaivotulehduksen esiintymiseen sinänsä ei voi vaikuttaa ihmisiin kohdistetuilla rokotuksilla. Samoin jäykkäkouristus tarttuu ihoon syntyneen haavan kautta maaperässä elävistä jäykkäkouristusbakteereista eikä tauti tartu lainkaan ihmisestä toiseen. Tällaisten sairauksien kohdalla jokaisella ihmisellä on oltava henkilökohtainen suoja.

Laumasuojaa ei synny myöskään sellaisiin tauteihin, jotka eivät anna sairastaneelle immuniteettia. Tällaisia ovat esimerkiksi monet sukupuolitaudit.

Laumasuoja kuvina

• 
  En­nen ro­kot­teita suu­rin osa väestöstä olivat im­muu­ne­ja, kos­ka he oli­vat jo sai­ras­ta­neet tau­din. Tällaisessa tilanteessa taudin vii­mei­sim­män esiin­ty­mi­sen jäl­keen syn­ty­neil­lä lap­sil­la ei ole im­mu­ni­teet­tia.
• 
  Kun riit­tä­vä mää­rä väes­tös­tä ei ole im­muu­ne­ja, tauti saattaa päästä leviämään väestössä. Lopulta kaik­ki, jot­ka ei­vät ol­leet aiem­min sai­ras­ta­neet tau­tia, saa­vat tartunnan. (neitseellisen maaperän epidemia)
• 
  Kun ro­kot­teen kat­ta­vuus on riit­tä­vä, syn­tyy lau­ma­suo­ja. Kaik­ki ei­vät kuitenkaan ole im­muu­neja. Toi­set ei­vät ole vie­lä ehtineet saamaan roko­tet­ta ja toi­set ovat roko­tet­tu­ja, mut­ta he eivät ole saa­neet im­mu­ni­teet­tia, kos­ka roko­te ei an­na täy­del­lis­tä suo­jaa.
• 
  Kun rokot­teen kat­ta­vuus on riit­tävä, lau­ma­suo­ja suo­jaa nii­tä­kin, jot­ka ei­vät ole im­muu­ne­ja, kos­ka suu­rin osa hei­dän ympä­ril­lään ole­vis­ta on ro­ko­tet­tu.
• 
  Jos roko­te­kat­ta­vuus las­kee lii­an matalalle tasolle, se uh­kaa lau­man immuni­teet­tia.
• 
  Kun roko­tet­tu­jen mää­rä on al­hai­nen, tau­ti­ta­pau­ksi­a voi jälleen esiin­tyä. Taas rokot­tamat­tomat sai­ras­tu­vat, sa­moin kuin ne, jot­ka eivät ole saa­neet rokot­teesta im­mu­ni­teet­tia.

Isorokon hävittäminen ja laumasuoja

Isorokko hävitettiin aikoinaan siten, että aina, kun löydettiin sairastunut, hänen lähipiirinsä rokotettiin. Tällöin tauti ei päässyt leviämään, koska lähipiirillä oli laumasuoja. Tällaista rokotusten kohdennusstrategiaa kutsutaan rengasrokotukseksi. Viimeinen isorokkoon luonnollisella tavalla tapahtunut tartunta tapahtui Somaliassa 22. lokakuuta 1977, kun sairaalan keittäjä Ali Maow Maalin sai taudin siihen sairastuneelta lapselta. Sen jälkeen Isossa-Britanniassa sattui tapaus, jossa Birminghamin yliopistossa laboratoriossa valokuvaajana työskennellyt Janet Parker sai sen vahingossa ja kuoli tautiin syyskuussa 1978.

COVID-19 ja laumasuoja

Yhdistynyt kuningaskunta yritti alussa vastata COVID-19-pandemiaan luomalla laumasuojaa sairastamalla. Mutta Imperial Collegen tutkimus piti sairaalaan joutuvien ja kuolleiden määriä sen verran suurina, että Yhdistynyt kuningaskunta luopui laumasuojan tavoittelusta sairastumisen kautta.

Ruotsi tavoitteli kevään 2020 aallossa laumasuojaa sivutuotteena niin, että taudin estotoimet rajoittivat mahdollisimman vähän yhteiskunnan toimintaa. Loka-marraskuussa 2020 tauti levisi yhä voimakkaasti, joten osittainenkin laumasuojastrategia oli epäonnistunut.

Koronaan on myös yritetty saavuttaa laumaimmuniteettiä rokotusten kautta, mutta sekin on osoittautunut erittäin heikoksi, etenkin uusinta varianttia vastaan.

Aiheesta muualla

• Malline:Lehtiviite Malline:Wayback
• Malline:Verkkoviite
• Malline:Verkkoviite
• Malline:Verkkoviite