Vaccini, trapianti e donazione

Spiega che cos'è un vaccino, che cosa contiene e come prepara l'organismo a difendersi da una malattia senza arrivare a contrarla.

Spiega la differenza tra prevenire una malattia e curarla, portando come esempio un vaccino e un farmaco.

Spiega quali effetti collaterali lievi possono comparire nei giorni successivi a un vaccino e perché sono spesso un segnale che il sistema immunitario sta rispondendo.

Il vaccino antitetanico richiede dosi di richiamo ogni certo numero di anni, mentre altri proteggono per tutta la vita con poche dosi. Spiega, a partire dal funzionamento della memoria immunologica, perché alcune protezioni si indeboliscono con il tempo.

Un gruppo di ricerca sviluppa due vaccini sperimentali contro un nuovo virus respiratorio: il vaccino A utilizza il virus intero attenuato, mentre il vaccino B introduce soltanto frammenti della proteina esterna che il virus usa per attaccarsi alle cellule umane (antigene di superficie).

1. a) Giustifica perché l'organismo di una persona che riceve il vaccino B sarà in grado di neutralizzare il virus reale se entrerà in contatto con esso in seguito, anche se il vaccino conteneva solo un frammento.
2. b) Durante le sperimentazioni si osserva che nei pazienti immunodepressi il vaccino A può provocare sintomi lievi della malattia, mentre il vaccino B risulta del tutto innocuo ma richiede una dose di richiamo. Con questi dati, giustifica quale dei due vaccini raccomanderesti di somministrare in via prioritaria in un ospedale a persone anziane o con difese basse.

Indica che cos'è il calendario vaccinale, perché esistono vaccini che si somministrano a età precise e cita due vaccini inclusi nel calendario vaccinale per l'infanzia e l'adolescenza in Italia.

Indica se queste affermazioni sono vere o false e giustifica la tua risposta: a) vaccinarsi protegge indirettamente anche le persone che non possono vaccinarsi; b) donare il sangue indebolisce il donatore per mesi; c) in Italia la donazione di organi è altruistica e non viene pagata.

I due schemi rappresentano lo stesso focolaio in due popolazioni con diversa copertura vaccinale (verde: persone vaccinate; grigio: non vaccinate; rosso: persone infette; le croci arancioni dello schema A indicano contagi bloccati). Spiega perché nello schema A l'infezione non avanza mentre nel B si diffonde a catena, in che cosa consiste questa «immunità di gregge» e quale rischio comporta il calo delle coperture vaccinali.

Una persona afferma: «non mi vaccino perché non mi ammalo mai». Analizza questo argomento tenendo conto dell'immunità di gregge e ragiona su che cosa accadrebbe se molte persone la pensassero allo stesso modo.

Spiega perché si comincia a vaccinare i neonati nei primi mesi di vita, quali malattie gravi si evitano così e quale rischio comporterebbe ritardare il calendario vaccinale.

Il vaccino antinfluenzale si somministra ogni autunno, mentre quello contro il morbillo si fa nell'infanzia e protegge per decenni. Spiega, mettendolo in relazione con le caratteristiche di ciascun virus e con la memoria immunitaria, perché alcuni vaccini vanno ripetuti e altri no.

In un forum su internet leggi questa affermazione: «Non dobbiamo fare il nuovo vaccino contro il patogeno X. Nella sua sperimentazione clinica con 10.000 volontari, lo 0,3 % ha presentato febbre e dolore muscolare. Un vaccino sicuro dovrebbe avere rischio zero prima di essere autorizzato».

1. a) Sapendo che l'infezione naturale da patogeno X provoca conseguenze gravi in 8 persone infette su 100 (8 %), confronta i due dati e spiega che cosa significa il rapporto beneficio-rischio nell'autorizzazione dei farmaci.
2. b) Confuta l'affermazione argomentando dal punto di vista biologico perché è impossibile garantire un «rischio zero» in qualsiasi trattamento medico e quali garanzie offrono le fasi della sperimentazione clinica prima che un vaccino arrivi alla popolazione generale.

Il morbillo è uno dei virus più contagiosi che esistano: per mantenere l'immunità di gruppo o di gregge e frenarne la trasmissione, è necessario che almeno il 95 % della popolazione sia vaccinata. In una località di 20.000 abitanti, la copertura vaccinale è scesa all'86 % negli ultimi due anni. In quel comune vivono Chiara, una neonata di 4 mesi che non ha ancora l'età per vaccinarsi, e Sergio, un bambino in cura contro il cancro che non può ricevere il vaccino perché ha le difese immunitarie basse.

1. a) Prevedi che cosa accadrà in quella località se una persona infetta da morbillo partecipa a una festa affollata, confrontando lo scenario attuale (86 %) con quello precedente (95 %).
2. b) A partire dal caso di Chiara e Sergio, giustifica dal punto di vista biologico perché la decisione di una persona di non vaccinarsi non è solo una scelta individuale sulla propria salute, ma mette in pericolo diretto i membri più vulnerabili della comunità.

Durante un'epidemia globale di un virus a trasmissione aerea, il paese A (ad alto reddito) è riuscito a vaccinare l'85 % della sua popolazione, mentre il paese B (a basso reddito) ha potuto accedere ai vaccini solo per il 4 % dei suoi abitanti. Le autorità del paese A decidono di sospendere i loro contributi ai fondi internazionali per la donazione di vaccini sostenendo: «La nostra popolazione è già al sicuro; spendere denaro in altri paesi non porta nulla alla nostra sicurezza sanitaria».

1. a) Confuta la posizione delle autorità del paese A applicando le tue conoscenze sulla riproduzione virale, le mutazioni e la comparsa di nuove varianti.
2. b) Giustifica, dal punto di vista biologico ed epidemiologico, la validità del principio scientifico: «In una pandemia mondiale, nessuno sarà completamente protetto finché non lo saranno tutti».

Spiega che cosa significa essere donatore di sangue, quali requisiti di base vengono richiesti ai donatori e perché la donazione regolare è necessaria anche quando non ci sono emergenze.

Nomina tre donazioni che una persona può fare per aiutare altri pazienti e indica a quale tipo di malati serve ciascuna.

Spiega che cosa sono i gruppi sanguigni, perché è indispensabile conoscerli prima di una trasfusione e quale gruppo può donare globuli rossi a qualsiasi persona.

In Italia, una persona può donare il sangue a partire dai 18 anni se soddisfa i requisiti. Ogni donazione (circa $450\ \text{mL}$) viene separata in tre componenti (globuli rossi, plasma e piastrine) e può aiutare fino a tre pazienti, ma questi componenti hanno una scadenza: le piastrine durano solo circa $5$ giorni e i globuli rossi circa sei settimane. Se un ospedale ha bisogno di $25$ unità di componenti del sangue al giorno, calcola quante donazioni servono come minimo ogni settimana e ragiona, a partire dalla scadenza dei componenti, sul perché non basta donare solo dopo grandi catastrofi.

Spiega che cos'è un trapianto e cita due organi o tessuti che vengono trapiantati con frequenza, indicando quale problema di salute risolve ciascuno.

In un trapianto di organo può verificarsi il rigetto. Spiega perché il sistema immunitario del ricevente attacca l'organo trapiantato, che cosa sono i gruppi sanguigni e la compatibilità e quali farmaci vengono usati per evitare il rigetto.

Spiega in che cosa consiste la donazione di midollo osseo, quale tipo di pazienti può guarire e perché è così difficile trovare un donatore compatibile.

In un ospedale viene accertata la morte encefalica (cessazione irreversibile di ogni attività cerebrale, con ossigenazione e battito mantenuti da un supporto artificiale) di un giovane paziente dopo un incidente. Il paziente non ha lasciato alcun documento sulla sua volontà di essere donatore. In Spagna vige il «consenso presunto», per cui ogni persona è donatrice se in vita non ha espresso il contrario. Tuttavia, l'équipe di coordinamento dei trapianti incontra sempre la famiglia per chiederne l'assenso prima di procedere.

1. a) La famiglia, sconvolta, ha dei dubbi perché vede che il monitor mostra il battito e crede che «potrebbe ancora svegliarsi». Giustifica quali argomenti medici e biologici deve fornire il coordinatore per spiegare la differenza tra un coma reversibile e la morte encefalica.
2. b) Ragiona su perché pensi che il modello spagnolo cerchi sempre l'accordo con la famiglia invece di applicare la legge in modo automatico e obbligatorio, e quali conseguenze avrebbe per la fiducia pubblica nel sistema sanitario agire senza il suo consenso.

Sfida del tema. Diventa consulente di sanità pubblica della tua località progettando una campagna di sensibilizzazione per la comunità.

1. Consulta sul sito ufficiale del Centro Nazionale Trapianti (trapianti.salute.gov.it) il tasso di donatori di organi della tua regione nel 2023 e confrontalo con la media nazionale dello stesso anno e con quella della Spagna ($48,9$ donatori per milione di abitanti nel 2023). Inoltre, intervista $4$ familiari chiedendo loro quali malattie (infettive o non infettive) hanno avuto quest'anno e il loro stato vaccinale.

2. Organizza i dati dell'indagine in una tabella. Descrivi in un breve testo come hanno agito le difese del corpo (barriere o anticorpi) di fronte a una delle infezioni raccolte e giustifica il meccanismo di memoria immunologica che i vaccini forniscono.

3. Elabora un opuscolo digitale intitolato «Salute e solidarietà» in cui proponi abitudini quotidiane per prevenire le patologie non infettive, spieghi il beneficio collettivo della vaccinazione e fornisca due argomenti per promuovere la donazione di organi e tessuti di fronte alla necessità di trapianti.

Verranno valutati:

• La distinzione rigorosa tra le patologie e la corretta spiegazione della risposta immunitaria e dei vaccini.

• La raccolta, il confronto e l'analisi adeguata dei dati del Centro Nazionale Trapianti e dell'indagine.

• La coerenza scientifica, la creatività e la chiarezza della proposta finale.

Irene soffre di grave insufficienza renale e i suoi reni filtrano a stento le scorie del sangue. Suo fratello Giovanni, che è perfettamente sano, si offre come donatore vivente di un rene. Tuttavia, l'ospedale effettua per settimane accurati esami di compatibilità sanguigna e immunologica (antigeni leucocitari) prima di autorizzare l'intervento.

1. a) Prevedi e spiega che cosa accadrebbe a livello cellulare nel corpo di Irene se le venisse trapiantato il rene del fratello senza verificare prima la compatibilità dei loro antigeni.
2. b) Se l'operazione ha successo, come è possibile che Giovanni possa continuare a fare una vita normale e sana con un solo rene? Giustifica come risponde il suo organismo per mantenere la depurazione del sangue e l'omeostasi.

Le cellule tumorali derivano da tessuti del corpo stesso che hanno subito mutazioni e sfuggono al controllo della divisione. Molte di esse sviluppano sulla membrana cellulare una proteina di «camuffamento» che, legandosi ai linfociti T, li disattiva e impedisce che le distruggano. Di recente sono stati sviluppati farmaci di immunoterapia costituiti da anticorpi monoclonali che bloccano questa proteina di camuffamento.

1. a) Spiega perché un vaccino preventivo tradizionale (come quello contro il morbillo o il tetano) non serve a prevenire la maggior parte dei tumori, indicando la differenza fondamentale tra l'origine degli antigeni di un microbo invasore e quella degli antigeni di una cellula tumorale.
2. b) Prevedi quale effetto avrà sul tumore il farmaco di immunoterapia descritto una volta somministrato al paziente e giustifica perché questo trattamento di solito danneggia molto meno i tessuti sani rispetto ai metodi classici come la chemioterapia.