Impiego terapeutico di sieri di origine animale o umana, ricchi di anticorpi specifici e in grado di neutralizzare una tossina batterica, un veleno o un virus. La sieroterapia è nata alla fine del XIX sec. con il trattamento della difterite mediante iniezioni di siero equino reso iperimmune da piccole dosi di tossina difterica: l’inoculazione nel cavallo, in determinate condizioni, del germe o della tossina antigenica induceva la comparsa di anticorpi nel suo sangue, che poi veniva utilizzato per preparare il siero. A lungo il cavallo è rimasto la principale fonte dei sieri utilizzati per il trattamento delle malattie imputabili a una tossina batterica: terapia antidifterica, antitetanica, antibotulinica. Questo tipo di siero, detto eterologo perché ricavato da un’altra specie, è poi caduto in disuso per le reazioni allergiche cui esponeva (shock anafilattico, malattia da siero) ed è stato sostituito dalle immunoglobuline (g-globuline) purificate, di origine umana, impiegate in particolare contro le epatiti virali A e B e le malattie contagiose infantili (parotite, rosolia, varicella). Le immunoglobuline, polivalenti o specifiche, si ottengono per separazione dal plasma degli elementi figurati del sangue (plasmaferesi), in convalescenti o donatori immunizzati.
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