Cơ thể người có nhiều lớp bảo vệ hoạt động cùng nhau để giúp ngăn ngừa nhiễm trùng. Các rào cản vật lý như da, chất nhầy và các cấu trúc nhỏ giống như sợi lông trong đường hô hấp giúp ngăn chặn nhiều tác nhân gây bệnh xâm nhập vào cơ thể.

Nếu tác nhân gây bệnh vượt qua được các hàng rào phòng thủ này, hệ thống miễn dịch sẽ nhận diện mối đe dọa và khởi động phản ứng có mục tiêu. Vắc xin hỗ trợ quá trình tự nhiên này bằng cách chuẩn bị cho hệ thống miễn dịch nhận biết các tác nhân gây bệnh cụ thể trước khi tiếp xúc tự nhiên xảy ra, cho phép hệ thống miễn dịch phản ứng nhanh chóng và hiệu quả hơn.

Chức năng của kháng nguyên và kháng thể

Mọi tác nhân gây bệnh—bao gồm vi khuẩn, virus, ký sinh trùng và nấm—đều chứa các thành phần có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch. Các thành phần này được gọi là kháng nguyên.

Khi hệ thống miễn dịch gặp phải một kháng nguyên lạ, nó sẽ sản sinh ra kháng thể, là các protein chuyên biệt được thiết kế để nhận biết và gắn vào kháng nguyên cụ thể đó. Mỗi kháng thể có tính đặc hiệu cao, phù hợp với một mục tiêu cụ thể. Theo thời gian, cơ thể phát triển hàng ngàn loại kháng thể khác nhau dựa trên các lần tiếp xúc và tiêm chủng trước đó.

Trong lần tiếp xúc đầu tiên với một tác nhân gây bệnh mới, hệ thống miễn dịch cần thời gian—từ vài ngày đến vài tuần, tùy thuộc vào loại nhiễm trùng—để sản sinh đủ kháng thể giúp kiểm soát nó. Trong thời gian này, bệnh có thể phát triển. Sau khi phản ứng thành công với nhiễm trùng, hệ thống miễn dịch hình thành các tế bào nhớ lưu giữ thông tin cần thiết để nhận biết cùng một kháng nguyên trong tương lai. Nếu gặp lại tác nhân gây bệnh, các tế bào nhớ này sẽ cho phép phản ứng miễn dịch nhanh hơn và hiệu quả hơn nhiều.

Cách vắc-xin xây dựng trí nhớ miễn dịch

Vắc-xin đưa hệ miễn dịch tiếp xúc với kháng nguyên mà không đưa vào một tác nhân gây bệnh hoàn chỉnh. Điều này cho phép hệ miễn dịch phát triển trí nhớ bảo vệ trong khi tránh được bệnh mà vắc-xin được thiết kế để ngăn ngừa.

Các loại vắc-xin khác nhau đạt được điều này theo những cách khác nhau. Vắc-xin sống giảm độc lực chứa các dạng suy yếu của mầm bệnh, kích thích phản ứng miễn dịch mạnh mẽ đồng thời giảm đáng kể khả năng gây bệnh ở những người khỏe mạnh. Vắc-xin bất hoạt sử dụng các dạng không sống của mầm bệnh nhưng vẫn hiển thị các kháng nguyên có thể nhận biết được. Vắc-xin tiểu đơn vị chỉ chứa các thành phần được chọn lọc của mầm bệnh, cung cấp đủ thông tin cho hệ miễn dịch nhận biết mục tiêu.

Một số vắc-xin hiện đại sử dụng các chỉ dẫn di truyền cho phép các tế bào của cơ thể tạm thời sản sinh ra một kháng nguyên cụ thể. Hệ miễn dịch phản ứng bằng cách tạo ra kháng thể và trí nhớ miễn dịch, sau đó các chỉ dẫn di truyền sẽ tự nhiên bị phân giải. Bản thân kháng nguyên không thể gây ra bệnh mà vắc-xin nhằm mục đích bảo vệ.

Mặc dù các vắc-xin này sử dụng các công nghệ khác nhau, nhưng tất cả đều có chung mục tiêu: chuẩn bị các tế bào trí nhớ miễn dịch để phản ứng nhanh chóng nếu gặp phải mầm bệnh thực sự trong tương lai.

"Vắc xin huấn luyện hệ miễn dịch của bạn tạo ra kháng thể, giống như khi cơ thể tiếp xúc với mầm bệnh. Tuy nhiên, vì vắc xin chỉ chứa các dạng mầm bệnh đã bị tiêu diệt hoặc làm suy yếu như virus hoặc vi khuẩn, nên chúng không gây ra bệnh hoặc khiến bạn có nguy cơ gặp các biến chứng của bệnh." — Tổ chức Y tế Thế giới.

Tại sao một số loại vắc-xin cần nhiều liều

Không phải tất cả các loại vắc-xin đều cung cấp khả năng miễn dịch lâu dài sau một liều duy nhất. Số liều khuyến cáo phụ thuộc vào loại vắc-xin và mức độ mạnh mẽ của phản ứng miễn dịch mà nó tạo ra.

Vắc-xin sống giảm độc lực thường tạo ra khả năng bảo vệ bền vững với một hoặc hai liều vì chúng kích thích phản ứng miễn dịch mạnh mẽ và kéo dài. Vắc-xin bất hoạt và vắc-xin tiểu đơn vị thường cần nhiều liều, cách nhau một khoảng thời gian, để thiết lập phản ứng miễn dịch ban đầu mạnh mẽ hơn. Liều tăng cường cũng có thể được khuyến cáo để củng cố trí nhớ miễn dịch và duy trì khả năng bảo vệ theo thời gian.

Việc tiếp xúc lặp đi lặp lại với kháng nguyên thông qua tiêm chủng giúp củng cố và kéo dài trí nhớ của hệ thống miễn dịch, cho phép nó phản ứng hiệu quả hơn khi cần thiết.

Miễn dịch cộng đồng và tầm quan trọng của nó

Một số cá nhân không thể tiêm một số loại vắc-xin một cách an toàn do các điều kiện y tế cụ thể hoặc các cân nhắc lâm sàng khác. Những cá nhân này được hưởng lợi từ miễn dịch cộng đồng.

Khi một tỷ lệ lớn dân số miễn dịch với một căn bệnh, mầm bệnh sẽ lây lan kém hiệu quả hơn, làm giảm khả năng những người dễ bị tổn thương bị phơi nhiễm. Mức độ miễn dịch cần thiết để giảm đáng kể sự lây truyền khác nhau tùy thuộc vào mức độ dễ lây lan của một mầm bệnh cụ thể.

Duy trì tỷ lệ tiêm chủng cao trong số những người đủ điều kiện giúp tăng cường cả khả năng bảo vệ cá nhân và sức khỏe cộng đồng.

Vắc-xin giúp chuẩn bị hệ miễn dịch trước khi cơ thể tiếp xúc tự nhiên với các bệnh truyền nhiễm. Bằng cách đưa vào cơ thể các kháng nguyên hoặc thông tin cần thiết để sản sinh ra chúng một cách an toàn, vắc-xin cho phép hệ miễn dịch xây dựng trí nhớ lâu dài và phản ứng nhanh hơn nếu gặp phải tác nhân gây bệnh thực sự. Kết hợp với hệ thống phòng vệ tự nhiên của cơ thể, tiêm chủng hỗ trợ sức khỏe lâu dài của cá nhân đồng thời giúp giảm sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm trong cộng đồng.