Seuil d'immunité collective

Le seuil d'immunité collective est la proportion d'une population qui doit être immunisée pour que la transmission d'un agent pathogène diminue plutôt qu'elle n'augmente. Au-delà de ce seuil, chaque personne infectée transmet l'agent pathogène à moins d'une autre personne en moyenne, de sorte que les chaînes de transmission s'éteignent et que même les individus sensibles bénéficient d'une protection indirecte.

Definition

Le seuil d'immunité collective est la fraction minimale d'une population qui doit être immunisée, dans une population à mélange homogène, pour que le nombre de reproduction effectif tombe à un, conventionnellement exprimé comme 1 moins l'inverse du nombre de reproduction de base (1 - 1/R0).

Scope

Cette entrée aborde la définition du seuil, sa dérivation à partir du nombre de reproduction de base, la couverture vaccinale critique étroitement liée, ainsi que les hypothèses et les limites de la formule simple. Elle traite le seuil comme un sujet méthodologique et conceptuel en épidémiologie des maladies infectieuses, et non comme un objectif à appliquer à un programme spécifique.

Core questions

• Quelle fraction d'une population doit être immunisée pour que la transmission diminue ?
• Comment le seuil dépend-il du nombre de reproduction de base de l'agent pathogène ?
• Pourquoi la couverture vaccinale critique peut-elle dépasser le seuil d'immunité collective ?
• Quelles hypothèses de la formule simple échouent dans les populations réelles et hétérogènes ?

Key concepts

• Nombre de reproduction de base (R0)
• Nombre de reproduction effectif
• Couverture vaccinale critique
• Protection indirecte
• Hypothèse de mélange homogène
• Hétérogénéité et regroupement
• Ajustement pour l'imperfection du vaccin

Key theories

Seuil à partir du nombre de reproduction de base

Lorsqu'une fraction égale à 1 - 1/R0 d'une population à mélange homogène est immunisée, le nombre de reproduction effectif tombe à un et la transmission ne peut plus être maintenue ; plus le R0 est élevé, plus la fraction immunisée requise est importante.

Mechanisms

Dans un modèle simple où les individus se mélangent au hasard, une épidémie se développe lorsque le nombre moyen de cas secondaires par infection dépasse un. L'immunisation d'une fraction de la population réduit le nombre de contacts sensibles que chaque cas peut infecter. Lorsque la fraction immunisée atteint 1 - 1/R0, le nombre de reproduction effectif est égal à un et la transmission est à un point de basculement ; au-delà, la transmission diminue. Les vaccins étant imparfaits, la couverture nécessaire pour atteindre cette fraction immunisée (couverture vaccinale critique) est le seuil divisé par l'efficacité du vaccin, et dépasse donc le seuil lui-même. La formule simple suppose un mélange homogène et une immunité uniforme ; les populations réelles présentent une structure par âge, une hétérogénéité des contacts et un regroupement de la susceptibilité, ce qui peut rendre possibles des épidémies locales même lorsque l'immunité à l'échelle de la population est supérieure au seuil.

Clinical relevance

Le seuil explique pourquoi certaines maladies très transmissibles, comme la rougeole, nécessitent une couverture très élevée pour être contrôlées, et pourquoi des poches de faible couverture peuvent entretenir des épidémies malgré une immunité nationale élevée. C'est un concept de référence pour interpréter le risque d'épidémie et les objectifs des programmes ; il décrit la dynamique des populations et ne constitue pas une base pour les décisions d'immunisation individuelles.

Epidemiology

Les seuils estimés sont proportionnels à la transmissibilité : les agents pathogènes avec des nombres de reproduction de base élevés, comme la rougeole, impliquent des fractions immunisées couramment citées dans la fourchette d'environ 90 pour cent ou plus, tandis que les infections moins transmissibles impliquent des seuils plus bas. Parce que R0 lui-même varie en fonction du contexte et de la structure de la population, les seuils publiés sont approximatifs et dépendent du contexte.

History

L'observation que les épidémies de rougeole s'estompaient lorsqu'une part suffisante d'enfants avait été infectée remonte aux travaux du début du XXe siècle, et le terme immunité collective est entré en épidémiologie à cette période. Le lien quantitatif entre le seuil et le nombre de reproduction de base a été formalisé dans la littérature sur la dynamique de transmission, notamment par Anderson et May dans les années 1980, et les revues de Fine ont consolidé l'histoire, la théorie et les mises en garde pratiques du concept.

Debates

Un seuil unique à l'échelle de la population est-il pertinent ?

Parce que les populations réelles se mélangent de manière hétérogène et que l'immunité est regroupée, les critiques soutiennent que le simple seuil de 1 - 1/R0 peut induire en erreur : des épidémies peuvent survenir en dessous de l'objectif apparent dans des groupes sous-vaccinés, et le seuil pertinent varie selon le sous-groupe et la structure des contacts.

Key figures

• Roy Anderson
• Robert May
• Paul Fine
• David Heymann

Seminal works

• anderson-may-1985
• fine-1993

Frequently asked questions

Pourquoi le seuil d'immunité collective est-il plus élevé pour la rougeole que pour de nombreuses autres maladies ?

La rougeole est extrêmement transmissible, son nombre de reproduction de base est donc élevé ; puisque le seuil est 1 moins l'inverse de ce nombre, un nombre de reproduction plus élevé nécessite une fraction immunisée plus importante pour interrompre la transmission.

Pourquoi la couverture vaccinale nécessaire est-elle généralement plus élevée que le seuil lui-même ?

Les vaccins ne sont pas parfaitement protecteurs, de sorte que toutes les personnes vaccinées ne deviennent pas immunisées ; la couverture requise est égale au seuil de la fraction immunisée divisé par l'efficacité du vaccin, ce qui la rend supérieure au seuil.