Groupes sanguins érythrocytaires : Système ABO

Les Groupes Sanguins Érythrocytaires

• Les groupes sanguins sont définis par des antigènes génétiquement transmis, détectés par des anticorps spécifiques sur la membrane des globules rouges.
• Ces antigènes regroupent plus de 300 éléments, classés dans plus de 30 systèmes différents, selon des critères génétiques.
• Les groupes sanguins se divisent en deux catégories : ceux de nature glucidique (ABO, Lewis, P, Ii) et ceux de nature protéique (Rhésus, Kell, MNSs, Duffy, Kidd).

Le Système ABO (ISBT 001)

• Le système ABO a été découvert en 1900 par Landesteiner, qui a reçu le prix Nobel en 1930 pour cette découverte.
• Ce système se caractérise par la présence d'antigènes A et/ou B à la surface des globules rouges.
• Des anticorps sériques naturels, constants, et spécifiques réagissent avec les antigènes absents sur les hématies.
• Le système ABO comprend quatre phénotypes principaux : A, B, AB, et O, et sa dénomination ISBT est 001..
• Les règles de compatibilité ABO doivent être respectées lors des transfusions sanguines et des greffes d'organes.
• La sécurité transfusionnelle et celle des greffes dépendent du respect de ces règles.
• Les groupes sanguins sont liés à des maladies, mais le système MHNN est moins important que le Rhésus.

Biosynthèse des Antigènes ABH

• Les cellules muqueuses (glandes salivaires) et les hématies sont les principales cellules impliquées.

Au niveau de la Cellule Muqueuse

• La substance H est fabriquée sous l'influence des gènes Se et H.
• Les gènes A et B influencent ensuite la production des substances A et/ou B.
• Les individus "sese" ne possèdent pas de substance ABH dans leur salive.

Au niveau de l’Hématie

• Les érythroblastes synthétisent les substances A et/ou B sous l'influence des gènes H, puis A et/ou B, sans intervention du gène Se.
• Les substances saccharidiques A et/ou B sont insérées dans la membrane du globule rouge sans être déversées dans le milieu ambiant.

Distribution des Antigènes ABO

• Les antigènes ABO sont ubiquitaires, présents non seulement sur les globules rouges, mais aussi sur d'autres cellules sanguines comme les plaquettes.
• Ces antigènes se trouvent dans de nombreux tissus comme les muqueuses des glandes salivaires, l'endothélium vasculaire, l'épithélium du tractus digestif, les muqueuses de l'appareil respiratoire et génital, la peau, et le glomérule rénal.
• On les retrouve aussi dans les liquides biologiques tels que le plasma, la salive, les larmes, le lait et le sperme.

Étude Phénotypique : Phénotypes Courants

• Les phénotypes du système ABO sont définis par les antigènes présents sur la membrane des globules rouges : A, B, AB et O.O.
• Il existe deux sous-groupes de A : A1 (80 % des sujets) et A2 (20 %), avec des différences génétiques dans la quantité d’antigènes A à la surface des globules rouges.
• La distinction entre les hématies A1 et A2 a permis de définir d'autres phénotypes courants, tels que A1, A2, A1B et A2B.

Groupes Sanguins ABO, Génotypes et Anticorps Sériques

• Groupe A : Génotypes possibles sont AO, AA, anticorps sériques anti-B.
• Groupe O : Génotype est OO, anticorps sériques anti-A et anti-B.
• Groupe B : Génotypes possibles sont BO, BB, anticorps sériques anti-A.
• Groupe AB : Génotype est AB, pas d’anticorps sériques.

Fréquence des Groupes Sanguins en Algérie

• A (33%), O (45%), B (16%), AB (6%).

Phénotypes Rares : A et B Faibles

• Les hématies A ou B faibles ont une réactivité inférieure à celle des sujets A ou B normaux.
• Il existe plusieurs variantes telles que A3, Ax, Aend, Am, Ay et Ael, chacune ayant des caractéristiques spécifiques concernant la réaction anti-A.
• Elles ont des taux de fixation/élution de l'anti-A, et la sécrétion de substance A dans la salive.

Phénotype Cis AB

• Phénotype transmis tel quel à travers les générations.
• Unité génétique produisant une réactivité de type A et de type B.
• Les gènes A et B sont situés côte à côte sur un même chromosome en position cis.

Phénotype B Acquis

• Réactivité B chez des sujets A atteints de cancer du colon ou d’infection digestive.
• Modification de l’antigène par désacétylation du N acetyl galactosamine en galactosamine.

Phénotype Bombay

• Ce phénotype rare (receveur dangereux) correspond à la présence de deux gènes HH inactifs.
• Il se caractérise par une absence d'Ag H érythrocytaire, d'Ag A et B érythrocytaire, absence de substance H dans la salive.
• On note la présence dans le sérum d'anti-A, anti-B, et anti-H naturel régulier.

Étude Moléculaire du Système ABO

• La transmission est mendélienne.
• Le gène ABO se trouve sur le chromosome 9, avec trois allèles : A, B et O ; les allèles A et B sont codominants sur l’allèle O.
• Le gène ABO code pour des glycosyltransférases alléliques responsables des phénotypes érythrocytaires ABO.
• L’allèle O code pour une enzyme non fonctionnelle plus courte suite à une grande délétion.

Anticorps du Système ABO : Ac Naturels

• Les Ac naturels préexistent sans stimulation, sont constants et correspondent aux Ag absents des globules rouges.
• Souvent de classe IgM rarement IgG ou IgA, avec des spécificités telles que l’anti-A chez les sujets B, l’anti-B chez les sujets A, l’anti-A + l’anti-B chez les sujets O et l’anti-H chez les sujets de phénotype Bombay.
• Ils sont innés, constants et apparaissent spontanément.
• Il s’agit d’IgM (ne traverse pas le placenta), optimum thermique d’activité à 4°C mais restent dangereux à 37°C.
• Ils activent le complément jusqu’au C9.

Ac Immuns (Hémolysines)

• Stimulations menant aux Ac immuns anti-A et anti-B : hétéro-immunisation (substances d'origine animale ou bactérienne) et allo-immunisation (grossesse ou transfusion).
• L'hetero immunisation cause des Ac anti A suite à des vaccins ou sérum antitétanique ou antidiphtérique et injection de vaccin antigrippal.
• L'allo-immunisation via grossesse, peut être causée par une incompatibilité fœtale-maternelle et l'immunisaiton s'il y a passage d'hématies fœtales dans la circulation maternelle.
• La transfusion d’hématies incompatibles dans le système ABO peut provoquer l’apparition d’Ac immuns ou les stimuler.
• Ils sont inconstants et apparaissent suite à une stimulation, leur optimum thermique est de 37°C.
• De nature IgG (traversent la barrière placentaire) peuvent être un mélange IgG + IgM.

Auto Ac

• Les Auto Ac anti A et B sont rares, il s’agit d’agglutinines froides IgM.

Méthodes d’Étude du Groupage Sanguin ABO

• Méthode de Beth –Vincent : épreuve globulaire à la recherche des antigènes ABH sur plaque d’opaline par des anticorps monoclonaux antiA, antiB, antiAB et antiH.
• Méthode de Simonin : Épreuve sérique à la recherche des anticorps naturels : anti A, anti B, et anti AB (Ex B acquis, groupes faibles…etc.).

Validation du Groupage Sanguin

• Un groupage ne sera validé qu’après 2 déterminations avec sur 2 prélèvements différents, 2 techniciens différents, et 2 lots de réactifs différents.
• Il s'agit des 2 épreuves globulaire et sérique.

Autres Méthodes de Recherche

• Recherche d’hémolysine: obligatoire pour sang destiné à une transfusion compatible mais non iso groupe.
• Fixation/élution.
• Etude des antigènes salivaires.
• Biologie moléculaire.

Applications : Règles de Compatibilité en Transfusion

• Compatibilité en transfusion de GR : respecter les règles pour éviter toute réaction transfusionnelle.
• Compatibilité en transfusion de plasma : respecter les règles pour éviter toute réaction transfusionnelle.
• Règles de transfusion de concentrés plaquettaires d’aphérèse (CPA ou CUP) :
  • Les CPA contiennent du plasma et des plaquettes porteurs d’Ag ABO (ubiquitaires) donc la règle est de transfuser iso groupe tout en étant possible en cas de pénurie de transfuser avec :
  • Incompatibilité majeure avec comme seul risque la réduction du rendement transfusionnel.
  • Incompatibilité mineure après s’être assuré que le titre des anticorps anti A et/ou anti B ne dépasse pas un seuil préalablement fixé.
• Greffe : rejet aigu (greffe non ABO compatible possible mais avec préparation).
• MHNN (moins important que Rhésus).

Système Rhésus (ISBT004)

• Système érythrocytaire de nature protéique caractérisé par la présence ou l’absence de l’Ag D.
• Ensemble polymorphe caractérisé par 5 Ag : D, C, c, E, e reconnus par des Ac spécifiques.

Nomenclature du Système Rhésus

• La dénomination se fait selon des nomenclatures officielles.
• Habituellement, 5 Ag sont mis en l’évidence sur les GR (D, C, E, c, e).
• La nomenclature de Fisher-Race est la plus utilisée (ex : CcDee).
• La nomenclature ISBT utilise des chiffres (ex : 1, 2, -3, 4, 5).
• Exemples : DCcee, un sujet Rh D positif est RH1, un sujet Rh D négatif est RH-1.

Les Principaux Antigènes du Système Rhésus

• Ag D : 85% des sujets possèdent l’Ag D (Rh+), 15% ne le possèdent pas (Rh-).
• L’Ag D est une protéine codée directement par le gène D.
• Les sujets Rh D négatifs (RH-1) n’ont pas le gène D suite à une délétion.
• Les sujets Rh D positifs (RH1) peuvent être homozygotes « DD » ou hétérozygotes avec présence d’un seul gène D.

Ag Antithétiques

• L’Ag c est toujours présent sur les GR d’un sujet ne possédant pas l’Ag C.
• Les Ag E et l’Ag e sont antithétiques.

Variants Phénotypiques

• D faible : 1% des caucasiens, recherche systématique chez les Rh– (femme enceinte, poche de sang, Nné), considéré positif si Du.
• D partiel :
  • L’Ag D peut être considéré comme une mosaïque d’épitopes.
  • Ces sujets peuvent, à la suite d’une stimulation obstétrico-transfusionnelle par un Ag RH1 complet, s’immuniser contre la partie manquante.
  • De ce fait, les donneurs D partiels sont considérés positifs et les receveurs comme négatifs.

Génétique et Biochimie du RH

• Sujet porteur des gènes RHD et RHCE.
• Sujet porteur uniquement du gène RHCE.

Anticorps du Système Rh

• Ils sont pratiquement toujours des Ac irréguliers, immuns ou AlloAc résultant d’une allo-immunisation parfois des hétéroAc ou AutoAc.

AlloAc

• Origine : Allo-immunisation contre les Ag Rh lors de grossesse ou de transfusion.
• Propriétés : La spécificité antiD est la plus courante, due à l’immunogénéicité très forte de l’AgD.
• Les sujets Rh- produisent des IgG de type IgG1 ou IgG3, agglutinent rarement les GR Rh, ne fixent pas le complément, optimal à 37°, et traversent la barrière placentaire.

AutoAc

• Les Ac anti IgG de spécificité Rh, actifs contre les propres GR du sujet, sont mis en évidence au cours de certaines AHAI.
• Ils sont le plus souvent de nature immune type IgG sous classe IgG1 ou IgG3 rarement IgM ou IgA, chauds (optimum thermique 37°C), et ne fixent pas le complément.

HétéroAc

• Très rares.

Méthodes d’Étude du Système Rhésus

• Méthodes immunologiques : étude des Ag (détermination du phénotype Rh, Ag D faible (Du) : TCI) et étude des Ac (Elution, RAI (recherche d’agglutinines irrégulières) : validité 72 heures).
• Biologie moléculaire.

Applications du Système Rhésus

• Prévention des alloimmunisations.
• Transfusionnel.
• MHNN
• Pathologies associées à des anomalies d’expression des Ag Rh.
• AHAI

Système Kell (ISBT 006)

• Ce système compte aujourd’hui 36 antigènes qui sont exprimés sur la glycoprotéine Kell.
• La présence ou l'absence d'un antigène dénommé antigène K («grand K») définit le groupe Kell+ ou Kell-.
• Dans la population européenne, 9% des individus sont Kell+ et le reste Kell-.
• La détermination du groupe Kell doit être systématiquement transcrite sur chaque carte de groupe sanguin.
• Parmi les antigènes immunogènes sanguins, les antigènes KEL sont les seconds derrière l’antigène RH1.
• Le système est important en transfusion et en obstétrique car l’antigène KEL1 est développé très tôt chez le fœtus. – Une incompatibilité fœto-maternelle par allo-immunisation anti-KEL1 peut entraîner une maladie hémolytique néonatale avec mort in utero.
• Transfusion de sang phénotypé KEL-1 est de règle, afin d’éviter l’immunisation anti-KEL1.

Autres Systèmes

• Le système Duffy. (ISBT 008)
• Le système Kidd (ISBT 009) Ac anti JK1 relativement rares mais perfides et dangereux en transfusion.
• Le système MNS (ISBT 002)