Ανοσία αγέλης
 Ορισμένα άτομα είτε δεν μπορούν να αναπτύξουν ανοσία μετά τον εμβολιασμό ή για ιατρικούς λόγους δεν μπορούν να εμβολιαστούν . Τα νεογνά, για παράδειγμα, είναι πολύ μικρά για να λάβουν πολλά εμβόλια, είτε για λόγους ασφαλείας είτε επειδή η παθητική ανοσία καθιστά το εμβόλιο αναποτελεσματικό. Τα άτομα που είναι ανοσοανεπαρκή εξαιτίας του HIV / AIDS, λεμφώματος, λευχαιμίας, καρκίνου του μυελού των οστών ή της σπληνός, χημειοθεραπείας ή ακτινοθεραπείας μπορεί να έχουν χάσει οποιαδήποτε ανοσία που είχαν προηγουμένως και τα εμβόλια να μην μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αυτούς εξαιτίας της ανοσοανεπάρκειάς τους. Τα εμβόλια είναι τυπικά ατελή, καθώς το ανοσοποιητικό σύστημα ορισμένων ατόμων μπορεί να μην είναι σε θέση να ανταποκριθεί επαρκώς ανοσολογικά στα εμβόλια για να δημιουργήσει μακροχρόνια ανοσία, έτσι ένα τμήμα αυτών που εμβολιάζονται ενδέχεται να στερείται ανοσίας. Τέλος, αντενδείξεις των εμβολίων μπορεί να εμποδίζουν ορισμένα άτομα να εμβολιαστούν. Πέραν του να μην είναι άνοσα, τα άτομα μίας από αυτές τις ομάδες ενδέχεται να διατρέχουν μεγαλύτερο κίνδυνο εμφάνισης επιπλοκών από τη μόλυνση λόγω της ιατρικής τους κατάστασης, αλλά ενδέχεται και να προστατεύονται, εάν ένα αρκετά μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού είναι άνοσο. Τα υψηλά επίπεδα ανοσίας σε μια ηλικιακή ομάδα μπορούν να δημιουργήσουν ανοσία αγέλης για άλλες ηλικιακές ομάδες. Ο εμβολιασμός ενήλικων κατά του κοκκύτη μειώνει τη συχνότητα εμφάνισης κοκκύτη σε βρέφη πολύ μικρά για εμβολιασμό, τα οποία διατρέχουν τον μεγαλύτερο κίνδυνο εμφάνισης επιπλοκών από την ασθένεια . Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για τα στενά μέλη της οικογένειας, στα οποία αποδίδονται οι περισσότερες από τις μεταδόσεις σε μικρά βρέφη. Κατά τον ίδιο τρόπο, τα παιδιά που εμβολιάζονται κατά του πνευμονιόκοκκου μειώνουν την εμφάνιση πνευμονιοκοκκικών ασθενειών σε νεότερα, μη εμβολιασμένα αδέλφια τους. Ο εμβολιασμός των παιδιών κατά του πνευμονιόκοκκου και του ιού ρότα είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση των σχετικών με αυτές τις λοιμώξεις εισαγωγών σε νοσοκομεία μεγαλύτερων παιδιών και ανηλίκων, οι οποίοι κανονικά δεν λαμβάνουν αυτά τα εμβόλια . Η γρίπη είναι πιο σοβαρή σε γηραιότερες παρά σε νεώτερες ηλικιακές ομάδες, αλλά τα εμβόλια κατά της γρίπης έχουν λιγότερη αποτελεσματικότητα σε αυτή τη δημογραφική ομάδα λόγω της εξασθένισης του ανοσοποιητικού συστήματος με την ηλικία. Η προτεραιοποίηση των παιδιών σχολικής ηλικίας για εμβολιασμό κατά της εποχικής γρίπης, η οποία είναι πιο αποτελεσματική από τον εμβολιασμό των γηραιότερων, έχει αποδειχθεί ότι δημιουργεί έναν ορισμένο βαθμό προστασίας για τους ηλικιωμένους . Για τις σεξουαλικά μεταδιδόμενες λοιμώξεις, τα υψηλά επίπεδα ανοσίας σε ένα φύλο προκαλούν ανοσία αγέλης και στα δύο . Τα εμβόλια κατά των ΣΜΝ που απευθύνονται σε ένα φύλο οδηγούν σε σημαντική πτώση των ΣΜΝ και στα δύο, εάν η πυκνότητα εμβολιασμού στο στοχευόμενο φύλο είναι υψηλή . Η ανοσία αγέλης από τον εμβολιασμό των γυναικών δεν επεκτείνεται ωστόσο στους ομοφυλόφιλους άνδρες. Εάν η πυκνότητα εμβολιασμού στο στοχευόμενο φύλο είναι χαμηλή, τότε το άλλο φύλο ίσως χρειαστεί να ανοσοποιηθεί ώστε το στοχευόμενο φύλο να μπορεί να προστατευθεί επαρκώς. Οι συμπεριφορές υψηλού κινδύνου καθιστούν δύσκολη την εξάλειψη των ΣΜΝ, καθώς, παρότι οι περισσότερες λοιμώξεις εμφανίζονται σε άτομα με μέτριο κίνδυνο, η πλειονότητα των μεταδόσεων οφείλεται σε άτομα που ακολουθούν συμπεριφορές υψηλού κινδύνου. Για τους λόγους αυτούς, σε ορισμένους πληθυσμούς μπορεί να είναι απαραίτητο να ανοσοποιηθούν άτομα υψηλού κινδύνου και από τα δύο φύλα, προκειμένου να επιτευχθεί ανοσία αγέλης. Η ανοσία αγέλης ενεργεί από μόνη της ως εξελικτική πίεση σε ορισμένους ιούς, επηρεάζοντας την εξέλιξη του ιού μέσω της ενθάρρυνσης της παραγωγής νέων στελεχών, που στην προκειμένη περίπτωση αναφέρονται ως μεταλλάξεις διαφυγής, οι οποίες μπορούν να «ξεφύγουν» από την ανοσία αγέλης και να εξαπλωθούν ευκολότερα. Σε μοριακό επίπεδο, οι ιοί διαφεύγουν από την ανοσία αγέλης μέσω αντιγονικής ολίσθησης, η οποία συμβαίνει όταν συσσωρεύονται μεταλλάξεις στο τμήμα του ιικού γονιδιώματος το οποίο κωδικοποιεί το επιφανειακό αντιγόνο του ιού, συνήθως μια πρωτεΐνη του καψιδίου του ιού, παράγοντας μια αλλαγή στο ιικό επίτοπο . Εναλλακτικά, η αναδιάταξη χωριστών τμημάτων ιικού γονιδιώματος, ή αντιγονική μετατόπιση, η οποία είναι συνηθέστερη όταν υπάρχουν περισσότερα στελέχη σε κυκλοφορία, μπορεί επίσης να παράγει νέους ορότυπους. Όταν συμβεί ένα από αυτά, τα Τ κύτταρα μνήμης δεν αναγνωρίζουν πλέον τον ιό, οπότε οι άνθρωποι παύουν να είναι άνοσοι έναντι του κυρίαρχου κυκλοφορούντος στελέχους . Και στη γρίπη και στον νοροϊό, οι επιδημίες δημιουργούν προσωρινά ανοσία αγέλης μέχρι να εμφανιστεί νέο κυρίαρχο στέλεχος, προκαλώντας διαδοχικά κύματα επιδημιών . Καθώς η εξέλιξη αυτή απειλεί την ανοσία αγέλης, αναπτύσσονται αντισώματα ευρείας εξουδετέρωσης και «καθολικά» εμβόλια που μπορούν να παράσχουν προστασία και πέρα από έναν συγκεκριμένο ορότυπο . Η αντικατάσταση ή μετατόπιση οροτύπου μπορεί να συμβεί εάν ο επιπολασμός ενός συγκεκριμένου οροτύπου μειωθεί λόγω υψηλών επιπέδων ανοσίας, επιτρέποντας σε άλλους οροτύπους να τον αντικαταστήσουν. Τα αρχικά εμβόλια κατά του πνευμονιοστρεπτόκοκκου (Streptococcus pneumoniae) μείωσαν σημαντικά τη ρινοφαρυγγική μεταφορά των οροτύπων εμβολίου, συμπεριλαμβανομένων των ανθεκτικών στα αντιβιοτικά τύπων, μόνο για να αντισταθμιστούν πλήρως από την αυξημένη μεταφορά μη εμβολιακών οροτύπων . Αυτό δεν οδήγησε εντούτοις σε αναλογική αύξηση της επίπτωσης της ασθένειας, καθώς οι μη εμβολιακοί ορότυποι ήταν λιγότερο επεμβατικοί από τους εμβολιακούς. Έκτοτε έχουν εισαχθεί πνευμονιοκοκκικά εμβόλια που παρέχουν προστασία από τους αναδυόμενους οροτύπους και έχουν αντιμετωπίσει επιτυχώς την εμφάνισή τους. Η πιθανότητα μελλοντικής μετατόπισης παραμένει, έτσι οι περαιτέρω στρατηγικές για την αντιμετώπισή της περιλαμβάνουν την επέκταση της κάλυψης εμβολιακών οροτύπων και την ανάπτυξη εμβολίων που χρησιμοποιούν είτε θανατωμένα ολόκληρα κύτταρα, τα οποία έχουν περισσότερα επιφανειακά αντιγόνα, ή πρωτεΐνες που υπάρχουν σε πολλαπλούς οροτύπους . Εάν εγκατασταθεί και διατηρηθεί ανοσία αγέλης σε έναν πληθυσμό για αρκετό χρόνο, η ασθένεια αναπόφευκτα εξαλείφεται, καθώς δεν εμφανίζονται πλέον ενδημικές μεταδόσεις. Εάν η εξάλειψη επιτευχθεί παγκοσμίως και ο αριθμός κρουσμάτων μειωθεί μόνιμα στο μηδέν, τότε μια ασθένεια μπορεί να κηρυχθεί εξαλειφθείσα. Επομένως, η εξάλειψη μπορεί να θεωρηθεί ως η τελική επίπτωση ή το τελικό αποτέλεσμα των πρωτοβουλιών δημόσιας υγείας για τον έλεγχο της εξάπλωσης μολυσματικών ασθενειών. Τα οφέλη από την εξάλειψη περιλαμβάνουν το τερματισμό κάθε νοσηρότητας και θνησιμότητας που προκαλείται από την ασθένεια, εξοικονόμηση χρημάτων για ιδιώτες, παρόχους υγειονομικής περίθαλψης και κυβερνήσεις, καθώς και την δυνατότητα χρήσης αλλού των πόρων που χρησιμοποιούνταν για τον έλεγχο της νόσου. Μέχρι σήμερα έχουν εξαλειφθεί δύο ασθένειες με χρήση ανοσίας αγέλης και εμβολιασμού: η πανώλη των βοοειδών και η ευλογιά. Οι προσπάθειες εξάλειψης που βασίζονται στην ανοσία αγέλης βρίσκονται αυτή τη στιγμή σε εξέλιξη για την πολιομυελίτιδα, αν και πολιτικές αναταραχές και η δυσπιστία στη σύγχρονη ιατρική το έχουν καταστήσει δύσκολο. Ο υποχρεωτικός εμβολιασμός μπορεί να είναι ευεργετικός για τις προσπάθειες εξάλειψης, αν δεν επιλέγει αρκετός κόσμος να εμβολιαστεί οικιοθελώς . Η ανοσία αγέλης είναι ευάλωτη στο πρόβλημα του λαθρεπιβάτη. Άτομα που στερούνται ανοσίας, ιδίως όσοι επιλέγουν να μην εμβολιαστούν, επωφελούνται από την ανοσία αγέλης που δημιουργούν αυτοί που είναι άνοσοι. Καθώς όμως αυξάνεται ο αριθμός των «λαθρεπιβατών» σε έναν πληθυσμό, γίνονται συχνότερες και πιο σοβαρές και οι εστίες ασθενειών που θα μπορούσαν να προληφθούν, εξαιτίας της απώλειας της ανοσίας αγέλης. Τα άτομα μπορεί να επιλέγουν την «λαθρεπιβίβαση» για διάφορους λόγους, όπως το να θεωρούν ένα εμβόλιο αναποτελεσματικό, το να πιστεύουν ότι οι κίνδυνοι που συνδέονται με τα εμβόλια είναι μεγαλύτεροι από εκείνους που συνδέονται με τη λοίμωξη, η έλλειψη εμπιστοσύνης στο υγειονομικό προσωπικό, ο μιμιτισμός ή η ομαδικότητα , κοινωνικοί κανόνες ή κοινωνική πίεση, ή και θρησκευτικές πεποιθήσεις. Ορισμένα άτομα είναι πιο πιθανό να επιλέξουν να μην εμβολιαστούν εάν τα ποσοστά εμβολιασμού είναι αρκετά υψηλά ώστε να το πείθουν ότι δεν χρειάζεται να εμβολιασθεί, καθώς ένα επαρκές ποσοστό άλλων είναι ήδη άνοσοι. Άτομα που είναι άνοσα σε μια νόσο λειτουργούν ως φραγμός στην εξάπλωση της νόσου, επιβραδύνοντας ή εμποδίζοντας τη μετάδοση της νόσου σε άλλους. Η ανοσία ενός ατόμου μπορεί να επιτευχθεί μέσω φυσικής λοίμωξης ή μέσω τεχνητών μέσων, όπως ο εμβολιασμός. Όταν μια κρίσιμη μάζα πληθυσμού γίνει άνοση, φτάσει δηλαδή το σημείο που ονομάζεται όριο ανοσίας αγέλης (herd immunity threshold - HIT) ή επίπεδο ανοσίας αγέλης (herd immunity level - HIL), η ασθένεια αδυνατεί πλέον να διατηρηθεί στον πληθυσμό, παύοντας να είναι ενδημική. Το όριο αυτό μπορεί να υπολογιστεί πολλαπλασιάζοντας το R0, τον βασικό αριθμό αναπαραγωγής, ή τον μέσο αριθμό νέων μολύνσεων που προκαλούνται από κάθε κρούσμα σε έναν εντελώς ευπαθή και ομοιογενή ή καλά αναμεμειγμένο πληθυσμό, που σημαίνει ότι κάθε άτομο μπορεί να έρθει σε επαφή με κάθε άλλο ευαίσθητο άτομο στον πληθυσμό με το S, το ποσοστό του πληθυσμού που είναι επιρρεπές σε μόλυνση: R 0 ⋅ S = 1. {\displaystyle \ R_{0}\cdot S=1.} Το S μπορεί να ξαναγραφεί ως (1 - p ), επειδή το p είναι το ποσοστό του πληθυσμού που είναι άνοσο και το p + S είναι ίσο με ένα. Στη συνέχεια, η εξίσωση μπορεί να αναδιαταχθεί για να εισαχθεί το p ως εξής: R 0 ⋅ ( 1 − p ) = 1 , {\displaystyle \ R_{0}\cdot (1-p)=1,} → 1 − p = 1 R 0 , {\displaystyle 1-p={\frac {1}{R_{0}}},} → p c = 1 − 1 R 0 . {\displaystyle p_{c}=1-{\frac {1}{R_{0}}}.} Αφού το p είναι από μόνο του στην αριστερή πλευρά της εξίσωσης, μπορεί τώρα να γραφεί ως pc για να αντιπροσωπεύει την κρίσιμη αναλογία του πληθυσμού που απαιτείται να γίνει άνοσο για να σταματήσει η μετάδοση της ασθένειας, ή το «όριο ανοσίας του αγέλης». Το R0 λειτουργεί ως μέτρο της μεταδοτικότητας, έτσι χαμηλές τιμές R0 σχετίζονται με χαμηλότερο HIT, ενώ υψηλότερες τιμές R0 καταλήγουν σε υψηλότερο ΗΙΤ. Για παράδειγμα, το ΗΙΤ για μια ασθένεια με R0 2 είναι θεωρητικά μόλις 50%, ενώ για μία με R0 10 το ΗΙΤ είναι θεωρητικά στο 90%. Οι υπολογισμοί αυτοί υποθέτουν ότι ολόκληρος ο πληθυσμός είναι ευάλωτος, που σημαίνει ότι κανένα άτομο δεν είναι άνοσο στην ασθένεια. Στην πραγματικότητα, ποικίλες αναλογίες του πληθυσμού είναι ανοσοποιημένες σε οποιαδήποτε ασθένεια οποιαδήποτε στιγμή. Για να ληφθεί αυτό υπόψη, υπολογίζεται ο αριθμός αναπαραγωγής Re, o οποίος γράφεται και ως Rt, ή ο μέσος αριθμός λοιμώξεων που προκαλούνται σε χρόνο t, ο οποίος μπορεί να βρεθεί πολλαπλασιάζοντας το R0 με το ποσοστό του πληθυσμού που εξακολουθεί να είναι ευάλωτο. Όταν το Re μειωθεί και διατηρηθεί κάτω από το 1, ο αριθμός των κρουσμάτων που εμφανίζονται στον πληθυσμό μειώνεται σταδιακά μέχρι να εξαλειφθεί ολοσχερώς η ασθένεια . Εάν ένας πληθυσμός είναι άνοσος σε μια ασθένεια σε βαθμό που υπερβαίνει το HIT της νόσου, ο αριθμός των κρουσμάτων μειώνεται με ταχύτερο ρυθμό, επιδημικά ξεσπάσματα είναι ακόμη λιγότερο πιθανά και οι μεταδόσεις που εμφανίζονται είναι μικρότερες από αυτές που θα ήταν διαφορετικά. Αν το Re αυξηθεί πάνω από το 1, τότε η ασθένεια δεν είναι ούτε σε σταθερή κατάσταση, ούτε μειώνεται η συχνότητα εμφάνισής της, αλλά εξαπλώνεται ενεργά μέσω του πληθυσμού και μολύνει μεγαλύτερο αριθμό ανθρώπων απ'ό,τι συνήθως. Μια δεύτερη υπόθεση σε αυτούς τους υπολογισμούς είναι ότι οι πληθυσμοί είναι ομοιογενείς ή καλά αναμεμειγμένοι, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε άτομο έρχεται σε επαφή με κάθε άλλο άτομο, ενώ στην πραγματικότητα οι πληθυσμοί περιγράφονται καλύτερα ως κοινωνικά δίκτυα, καθώς τα άτομα τείνουν να ομαδοποιούνται, ερχόμενα σε συχνή επαφή με περιορισμένο αριθμό άλλων ατόμων. Σε αυτά τα δίκτυα, η μετάδοση γίνεται μόνο μεταξύ εκείνων που είναι γεωγραφικά ή φυσικά κοντά ο ένας στον άλλο. Το σχήμα και το μέγεθος ενός δικτύου είναι πιθανό να μεταβάλλουν το HIT μιας νόσου, καθιστώντας την εμφάνισή της περισσότερο ή λιγότερο συχνή. Σε ετερογενείς πληθυσμούς, το R0 σήμερα θεωρείται ότι είναι ένα μέτρο του αριθμού κρουσμάτων που προκαλείται από ένα «τυπικό» μολυσμένο πρόσωπο, πράγμα που εξαρτάται από το πώς τα άτομα εντός ενός δικτύου αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Οι αλληλεπιδράσεις εντός των δικτύων είναι πιο συχνές από ό,τι μεταξύ δικτύων, οπότε τα πλέον συνδεδεμένα δίκτυα μεταδίδουν ευκολότερα την ασθένεια, με αποτέλεσμα υψηλότερο R0 και υψηλότερο HIT από ό,τι θα σημειωνόταν σε ένα λιγότερο συνδεδεμένο δίκτυο . Σε δίκτυα που είτε επιλέγουν να μην γίνουν άνοσα είτε δεν είναι επαρκώς ανοσοποιημένα, οι ασθένειες μπορεί να παραμείνουν παρότι έχουν εξαλειφθεί σε καλύτερα ανοσοποιημένα δίκτυα. Ο πρωταρχικός τρόπος για την ενίσχυση των επιπέδων ανοσίας σε έναν πληθυσμό είναι μέσω του εμβολιασμού. Ο εμβολιασμός αρχικά βασίζεται στην παρατήρηση ότι γαλακτοπαραγωγά ζώα που εκτέθηκαν σε ευλογιά βοοειδών ήταν άνοσα σε ευλογιά, οπότε η πρακτικήεμβολιασμού των ανθρώπων με τον ιό της ευλογιάς βοοειδών άρχισε ως τρόπος πρόληψης της ευλογιάς. Τα καλά αναπτυγμένα εμβόλια παρέχουν πολύ ασφαλέστερη προστασία από τις φυσικές λοιμώξεις, καθώς τα εμβόλια γενικά δεν προκαλούν τις ασθένειες από τις οποίες προστατεύουν και οι σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες είναι σημαντικά λιγότερο συχνές από τις επιπλοκές των φυσικών λοιμώξεων . Το ανοσοποιητικό σύστημα δεν κάνει διάκριση μεταξύ φυσικών λοιμώξεων και εμβολίων και σχηματίζει ενεργή απόκριση και στα δύο, έτσι ώστε η ανοσία που προκαλείται μέσω του εμβολιασμού να είναι παρόμοια με εκείνη που θα συνέβαινε από την ανάρρωση από την ασθένεια. Για να επιτευχθεί ανοσία αγέλης μέσω του εμβολιασμού, οι κατασκευαστές εμβολίων επιδιώκουν να παράγουν εμβόλια με χαμηλά ποσοστά αποτυχίας και οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής στοχεύουν στην ενθάρρυνση της χρήσης τους. Μετά την επιτυχή εισαγωγή και τη διάδοση της χρήσης ενός εμβολίου, παρατηρείται απότομη πτώση της συχνότητας εμφάνισης των ασθενειών από τις οποίες προστατεύει, γεγονός που μειώνει τον αριθμό των νοσηλειών και των θανάτων που προκαλούνται από αυτές τις ασθένειες . Υποθέτοντας ότι ένα εμβόλιο είναι 100% αποτελεσματικό, τότε η εξίσωση που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του ορίου ανοσίας αγέλης μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για τον υπολογισμό του επιπέδου εμβολιασμού που απαιτείται για την εξάλειψη μιας νόσου, και γράφεται ως Vc. Τα εμβόλια όμως είναι συνήθως ατελή, επομένως πρέπει να υπολογίζεται η αποτελεσματικότητα Ε ενός εμβολίου ως εξής: V c = 1 − 1 R 0 E . {\displaystyle V_{c}={\frac {1-{\frac {1}{R_{0}}}}{E}}.} Στην εξίσωση αυτή μπορεί να παρατηρηθεί ότι, αν το Ε είναι μικρότερο από (1 - 1/R0), τότε είναι αδύνατον να εξαλειφθεί μια ασθένεια, ακόμη και αν εμβολιαστεί ολόκληρος ο πληθυσμός. Παρομοίως, η εξασθένηση της επαγόμενης από εμβόλια ανοσίας, όπως συμβαίνει με τα εμβόλια ακυτταρικού κοκκύτη, απαιτεί υψηλότερα επίπεδα ενισχυτικού εμβολιασμού για να διατηρηθεί η ανοσία αγέλης. Εάν μια ασθένεια έχει πάψει να είναι ενδημική σε έναν πληθυσμό, τότε οι φυσικές λοιμώξεις δεν συμβάλλουν πλέον στη μείωση του ποσοστού του πληθυσμού που είναι ευάλωτος. Μόνον ο εμβολιασμός συμβάλλει σε αυτή τη μείωση. Η σχέση μεταξύ της κάλυψης του εμβολίου και της αποτελεσματικότητα και της επίπτωσης της νόσου μπορεί να δειχθεί με την αφαίρεση του αποτελέσματος της αποτελεσματικότητας ενός εμβολίου και του ποσοστού του πληθυσμού που έχει εμβολιαστεί, ρν, από την εξίσωση που δείχνει το όριο ανοσίας αγέλης ως εξής: ( 1 − 1 R 0 ) − ( E × p v ) . {\displaystyle \left(1-{\frac {1}{R_{0}}}\right)-(E\times p_{v}).} Από την εξίσωση αυτή μπορεί να παρατηρηθεί ότι, αν όλα τα άλλα είναι ίσα («ceteris paribus»), οποιαδήποτε αύξηση είτε στην κάλυψη είτε στην αποτελεσματικότητα του εμβολίου, συμπεριλαμβανομένης οποιασδήποτε αύξησης πέραν του HIT μιας ασθένειας, μειώνει περαιτέρω τον αριθμό των κρουσμάτων μιας νόσου. Ο ρυθμός μείωσης των κρουσμάτων εξαρτάται από το R0 της νόσου, όπου ασθένειες με χαμηλότερες τιμές R0 εμφανίζουν πιο έντονη πτώση. Τα εμβόλια έχουν συνήθως τουλάχιστον μία αντένδειξη για συγκεκριμένο πληθυσμό για ιατρικούς λόγους, αλλά εάν και η αποτελεσματικότητα και η κάλυψη είναι αρκετά υψηλά, η ανοσία αγέλης μπορεί να προστατεύσει αυτά τα άτομα. Η αποτελεσματικότητα του εμβολίου επηρεάζεται συχνά, αλλά όχι πάντα, αρνητικά από την παθητική ανοσία , γι 'αυτό και για ορισμένα εμβόλια συνιστώνται πρόσθετες δόσεις, ενώ άλλες δεν χορηγούνται παρά μόνο μετά την απώλεια της παθητικής ανοσίας του ατόμου. Η ατομική ανοσία μπορεί επίσης να αποκτηθεί παθητικά, όταν αντισώματα ενός παθογόνου μεταφερθούν από ένα άτομο σε άλλο. Αυτό μπορεί να συμβεί φυσικά, οπότε μητρικά αντισώματα, κυρίως αντισώματα ανοσοσφαιρίνης Γ, μεταφέρονται μέσω του πλακούντα και του πρωτογάλακτος σε έμβρυα και νεογνά . Η παθητική ανοσία μπορεί επίσης να αποκτηθεί τεχνητά, με το να εγχυθούν αντισώματα από τον ορό ή το πλάσμα ενός ανοσοποιημένου ατόμου σε ευάλωτα άτομα. Η προστασία που παράγεται από την παθητική ανοσία είναι άμεση, αλλά εξασθενεί μετά από εβδομάδες ως μήνες, επομένως κάθε συμβολή στην ανοσία αγέλης είναι προσωρινή. Για τις ασθένειες που είναι ιδιαίτερα σοβαρές μεταξύ εμβρύων και νεογνών, όπως η γρίπη και ο τέτανος, οι έγκυες γυναίκες μπορούν να ανοσοποιηθούν προκειμένου να μεταφέρουν αντισώματα στο παιδί . Με τον ίδιο τρόπο, ομάδες υψηλού κινδύνου που είναι πιο πιθανό να εμφανίσουν λοίμωξη ή είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν επιπλοκές από τη μόλυνση, μπορούν να λάβουν παρασκευάσματα αντισωμάτων για την πρόληψη αυτών των μολύνσεων ή για τη μείωση της σοβαρότητας των συμπτωμάτων. Η ανοσία αγέλης συνυπολογίζεται συχνά κατά τη διεξαγωγή αναλύσεων κόστους-οφέλους των προγραμμάτων εμβολιασμού. Θεωρείται θετικός εξωτερικός παράγων υψηλών επιπέδων ανοσίας, παράγοντας ένα επιπλέον όφελος στη μείωση της νόσου που δεν θα συνέβαινε αν δεν είχε δημιουργηθεί ανοσία αγέλης στον πληθυσμό . Επομένως, η ενσωμάτωση της ανοσίας αγέλης σε αναλύσεις κόστους-ωφέλειας καταλήγει τόσο σε ευνοϊκότερη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας ή κόστους-οφέλους, όσο και στην αύξηση του αριθμού των κρουσμάτων που αποφεύχθηκαν με τον εμβολιασμό. Μελέτες για την εκτίμηση του οφέλους της ανοσίας αγέλης περιλαμβάνουν καταγραφή της συχνότητας εμφάνισης της ασθένειας σε νοικοκυριά με εμβολιασμένο μέλος, τυχαιοποίηση του πληθυσμού σε μία μόνο γεωγραφική περιοχή για εμβολιασμό ή όχι και παρατήρηση της νόσου πριν και μετά την έναρξη ενός προγράμματος εμβολιασμού. Από αυτά μπορεί να παρατηρηθεί ότι η επίπτωση της νόσου μπορεί να μειωθεί σε επίπεδο πέρα από αυτό που μπορεί να προβλεφθεί μόνο από την άμεση προστασία, υποδεικνύοντας ότι η ανοσία αγέλης συνέβαλε στη μείωση. Όταν λαμβάνεται υπόψη η αντικατάσταση οροτύπου, μειώνονται τα προβλεπόμενα οφέλη από τον εμβολιασμό. Η ανοσία αγέλης αναγνωρίστηκε αρχικά ως φυσικό φαινόμενο τη δεκαετία του 1930 όταν ο A.W. Hedrich δημοσίευσε έρευνα σχετικά με την επιδημιολογία της ιλαράς στη Βαλτιμόρη, στην οποία διαπίστωνε ότι, αφού πολλά παιδιά είχαν γίνει άνοσα στην ιλαρά, ο αριθμός των νέων λοιμώξεων μειωνόταν προσωρινά μεταξύ ευάλωτων παιδιών. Παρά την γνώση αυτή, οι προσπάθειες για τον έλεγχο και την εξάλειψη της ιλαράς ήταν ανεπιτυχείς έως ότου άρχισε ο μαζικός εμβολιασμός με εμβόλιο ιλαράς κατά τη δεκαετία του 1960. Ο μαζικός εμβολιασμός, οι συζητήσεις για την εξάλειψη της νόσου και οι αναλύσεις κόστους-ωφέλειας του εμβολιασμού οδήγησαν στη συνέχεια σε ευρύτερη χρήση της έννοιας της ανοσίας αγέλης. Στη δεκαετία του 1970 αναπτύχθηκε το θεώρημα που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του ορίου ανοσίας αγέλης. Κατά την διάρκεια της εκστρατείας εξάλειψης της ευλογιάς στη δεκαετία του 1960 και '70 ξεκίνησε η πρακτική του εμβολιασμού δακτυλίου, αναπόσπαστο μέρος του οποίου είναι η ανοσία αγέλης, ως ένας τρόπος για την ανοσοποίηση κάθε ατόμου σε ένα «δακτύλιο» γύρω από ένα μολυσμένο άτομο, προκειμένου να αποτραπεί η εξάπλωση των εστιών. Από την υιοθέτηση του μαζικού και του δακτυλιοειδούς εμβολιασμού προέκυψαν πολυπλοκότητες και προκλήσεις στην ανοσία αγέλης. Η μοντελοποίηση της εξάπλωσης μιας μολυσματικής νόσου έκανε αρχικά μια σειρά από υποθέσεις, ότι δηλαδή ολόκληροι πληθυσμοί είναι ευάλωτοι και καλά αναμεμειγμένοι, γεγονός που δεν υπάρχει στην πραγματικότητα, έτσι έχουν αναπτυχθεί πιο ακριβείς εξισώσεις. Τις τελευταίες δεκαετίες έχει αναγνωρισθεί ότι το κυρίαρχο στέλεχος ενός κυκλοφορούντος μικροοργανισμού μπορεί να μεταβληθεί λόγω της ανοσίας αγέλης είτε επειδή ενεργεί ως εξελικτική πίεση είτε επειδή η ανοσία αγέλης έναντι ενός στελέχους επιτρέπει την εξάπλωση ενός άλλου ήδη υπάρχοντος στελέχους. Νέες ή συνεχιζόμενες αμφισβητήσεις εμβολιασμού και διάφοροι λόγοι που αντιτίθενται στον εμβολιασμό έχουν μειώσει ή εξαλείψει την ανοσία αγέλης σε ορισμένες κοινότητες, επιτρέποντας σε ασθένειες που θα μπορούσαν να προληφθούν να παραμείνουν ή να επιστρέψουν σε αυτές τις κοινότητες.
Ανοσία αγέλης (που ονομάζεται επίσης φαινόμενο αγέλης, ανοσία κοινότητας, ανοσία πληθυσμού ή κοινωνική ανοσία) είναι μια μορφή έμμεσης προστασίας από μολυσματικές ασθένειες που συμβαίνει όταν ένα μεγάλο ποσοστό ενός πληθυσμού έχει γίνει άνοσο σε μια μόλυνση, είτε μέσω προηγούμενων μολύνσεων είτε μέσω εμβολιασμού, παρέχοντας έτσι έναν βαθμό προστασίας σε άτομα που δεν είναι άνοσα . Σε έναν πληθυσμό, στον οποίο μεγάλο ποσοστό ατόμων διαθέτει ανοσία, δεν είναι δηλαδή πιθανό να συμβάλει στη μετάδοση των νόσων, οι αλυσίδες μόλυνσης είναι πιο πιθανό να διαταραχθούν, γεγονός που είτε σταματά είτε επιβραδύνει την εξάπλωση της ασθένειας. Όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία των ατόμων με ανοσία σε μια κοινότητα, τόσο μικρότερη είναι η πιθανότητα τα μη άνοσα άτομα να έλθουν σε επαφή με μολυσματικό, συμβάλλοντας έτσι στην προστασία των μη ανοσοποιημένων ατόμων από τη μόλυνση. Τα άτομα μπορούν να γίνουν άνοσα με ανάρρωση από προηγούμενη μόλυνση ή με εμβολιασμό. Μερικά άτομα δεν μπορούν να γίνουν άνοσα για ιατρικούς λόγους, όπως ανοσοανεπάρκεια ή ανοσοκαταστολή, και γι 'αυτή την ομάδα η ανοσία αγέλης είναι σημαντική μέθοδος προστασίας. Μόλις επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο όριο, η ανοσία αγέλης σταδιακά εξαλείφει μια ασθένεια από έναν πληθυσμό. Αυτή η εξάλειψη, εάν επιτευχθεί σε παγκόσμιο επίπεδο, μπορεί να οδηγήσει σε μόνιμη μείωση του αριθμού των λοιμώξεων στο μηδέν, που ονομάζεται εξάλειψη. Η ανοσία αγέλης που δημιουργήθηκε μέσω εμβολιασμού συνέβαλε στην ολοκληρωτική εξάλειψη της ευλογιάς το 1977 και συνέβαλε στη μείωση της συχνότητας άλλων ασθενειών. Η ανοσία αγέλης δεν βρίσκει εφαρμογή σε όλες τις ασθένειες, αλλά μόνο σε όσες είναι μεταδοτικές, που μπορούν δηλαδή να μεταδοθούν από ένα άτομο σε άλλο. Ο τέτανος, για παράδειγμα, είναι μολυσματικός αλλά όχι μεταδοτικός, επομένως δεν ισχύει η ανοσία αγέλης. Η ανοσία αγέλης αναγνωρίστηκε ως φυσικό φαινόμενο στη δεκαετία του 1930, όταν παρατηρήθηκε ότι αφού ένας σημαντικός αριθμός παιδιών είχαν γίνει άνοσα στην ιλαρά, ο αριθμός των νέων μολύνσεων μειώνονταν προσωρινά μεταξύ των ευάλωτων παιδιών. Ο μαζικός εμβολιασμός για την πρόκληση ανοσίας αγέλης έχει γίνει έκτοτε συνήθης πρακτική και αποδείχθηκε επιτυχής στην πρόληψη της εξάπλωσης πολλών μολυσματικών ασθενειών. Το αντιεμβολιαστικό κίνημα ανέσχεσε την ανοσία αγέλης, επιτρέποντας σε ασθένειες που θα μπορούσαν να προληφθούν, να παραμείνουν ή να επιστρέψουν σε κοινότητες με ανεπαρκή ποσοστά εμβολιασμού .