Les Groupes Sanguins Érythrocytaires Dr. Jean-Pierre RAIDOT EFS Grand-Est Mars 2017 Rappels immunologiques 1. «L identité biologique du SOI» : Composé de molécules spécifiques Génétiquement déterminées Présentes sur toutes les cellules de l organisme Différenciant chacun d entre nous Ce sont les ANTIGENES Exemple pour les cellules sanguines Globules rouges : Antigènes de groupes sanguins Globules blancs : Antigènes HLA Plaquettes : Antigènes plaquettaires Mais il existe de nombreux autres antigènes Rappels immunologiques On appelle donc ANTIGENE toute substance ou molécule qui : Introduite dans l organisme Et reconnue comme étrangère par celui-ci Provoque une réaction de cet organisme C est la réponse immunitaire Les Antigènes sont présents dans toute la nature et peuvent être : Communs à plusieurs espèces (animales ou végétales) : Ag A ou Ag B du groupe sanguin ABO Propres à une même espèce : Antigènes du groupe sanguin Rhésus Propres à un individu ou une famille : Antigènes privés des groupes sanguins 1
Rappels immunologiques 2. La Réponse Immunitaire : Définition : Réaction de l organisme à l introduction d un antigène étranger entraînant la fabrication de protéines (immunoglobulines) capables de se lier spécifiquement avec cet antigène pour le détruire ces protéines fabriquées sont appelées ANTICORPS (Allo-Anticorps) Rappels immunologiques Cette liaison d un antigène de groupe sanguin avec son anticorps est à l origine : De réactions d agglutination in vitro (laboratoire) : réaction utilisée pour la détermination des groupes sanguins D accidents immuno-hématologiques transfusionnels : destruction des globules rouges portant l Ag avec pour conséquence Soit des réactions cliniques d intolérance Soit une inefficacité transfusionnelle 3. Natures des Allo-Anticorps : Naturels : aucune stimulation apparente (ex : AC anti-a et Anti-B du groupe sanguin ABO) Immuns : toujours après transfusion, grossesse, IVG (ex : AC anti-rh1, AC anti-jk1) Les groupes sanguins érythrocytaires 1. Découverte relativement récente : ABO : 1900 Landsteiner (prix Nobel 1930) Rhésus : Ag RH1 en 1939 Levine, Landsteiner et Wiener 2. Système polymorphique d antigènes : Ensemble d antigènes présents à la surface des cellules sanguines et d autres tissus Ces antigènes sont génétiquement déterminés, leur synthèse dépend de gènes portés par les chromosomes, transmis selon les lois de Mendel Ces antigènes ont des structures biochimiques bien connues aujourd hui Actuellement une vingtaine de systèmes différents de groupes sanguins érythrocytaires sont identifiés 2
Les groupes sanguins érythrocytaires 3. On les divise en 2 grandes familles : 1. ABO et Associés : ABO, H, LE, P1, LU, MNS 1 et 2 2. RH et collègues : RH, KEL, FY, JK, MNS 3 et 4 Ces Ag sont capables d induire la formation d AC lors d une transfusion, puis de réagir spécifiquement avec ces AC : c est la réponse immunitaire = immunisation érythrocytaire Les AC peuvent détruire la cellule porteuse de l Ag (globules rouges) : c est l hémolyse 4. Détermination : les Ag de groupes sanguins sont toujours déterminés par des réactifs capables - De reconnaître la structure spécifique de l Ag recherché - Et de se fixer sur cet Ag provoquant une agglutination des GR - Ex : Réactif anti-a, réactif anti-rh1 Système ABO 1. C est un système tissulaire qui se définit par: Des GÈNES localisés sur le chromosome n 9 Des ANTIGÈNES érythrocytaires présents également sur d autres tissus de l organisme (rein, épiderme ) Des ANTICORPS «naturels» réguliers 2. Les antigènes du système ABO : 2 antigènes différents existent : l Ag A et l Ag B Le ou les antigènes présents à la surface du GR déterminent le groupe sanguin ABO : Ag A sur le GR : sujet de groupe A (45%) Ag B sur le GR : sujet de groupe B ( 9%) Ag A et Ag B sur le GR : sujet de groupe AB ( 3%) Ni Ag A, ni Ag B sur le GR : sujet de groupe O (43%) Système ABO 3. Biochimie des Ag du groupe ABO : Gène A Gène H Précurseur (Saccharide) P G P G F NAGA Antigène A F Substance H P G G Antigène B P = Précurseur G = Galactose Gène B F F = Fucose NAGA = N-acétyl-galactosamine 3
Système ABO 4. Les Anticorps «naturels» réguliers : Systématiquement présents de façon naturelle dans le sang et correspondent à l Ag absent des GR On a toujours l AC correspondant à l Ag que l on ne possède pas - Sujet A : AC anti-b dans le sang - Sujet B : AC anti-a dans le sang - Sujet AB : Aucun AC dans le sang - Sujet O : AC anti-a et anti-b dans le sang Réponse primaire constante : l existence dans la nature des Ag A et B entraîne, dès la naissance, la fabrication de ces anticorps correspondants aux antigènes absents. Système ABO 5. Les anticorps immuns : Ces anticorps peuvent devenir immuns : Soit par allo-immunisation lors de grossesses (ou lors de transfusion incompatible : cas exceptionnel car ces transfusions incompatibles ne devraient pas exister) Soit par hétéro-immunisation à la suite de contact répété de l organisme avec des substances d origine animale ou bactérienne Ces anticorps sont hémolysants (= HÉMOLYSINES) entraînant la destruction des globules rouges sur lesquels ils se sont fixés. Ils sont beaucoup plus dangereux que les AC naturels Ce sont des Anticorps très actifs à 37 C Système ABO : Phénotypes courants Groupe sanguin Antigène sur les globules rouges Anticorps dans le sang Fréquence (Caucasienne) A Ag A AC Anti-B 45% B Ag B AC Anti-A 9% AB Ag A et Ag B Aucun AC 3% O pas Ag A, pas Ag B AC anti-a et AC anti-b 43% 4
Système ABO : transmission héréditaire Chromosome n 9 Père Mère A O B A O B A B A A O A Groupe B Groupe AB Groupe A Groupe A hétérozygote codominant homozygote hétérozygote GROUPE DES PARENTS O X O O X A O X B O X AB A X A A X B A X AB B X B B X AB AB X AB GROUPES POSSIBLES POUR LES ENFANTS O O, A O, B A, B O, A O, A, B, AB A, B, AB O, B A, B, AB A, B, AB Détermination du groupe sanguin ABO La détermination du groupe sanguin ABO se fait par la recherche : De la présence ou de l absence d antigènes sur les globules rouges = Épreuve Globulaire (Beth Vincent) ET de la présence ou de l absence d anticorps dans le plasma (AC correspondants aux antigènes que les GR ne possèdent pas) = Épreuve Sérique (Simonin) Groupage ABO : épreuve globulaire Principe : Antigène du GR + Anticorps du Réactif = agglutination in vitro Réalisation : Les AC des réactifs servent à révéler les Ag présents sur les GR par la présence d agglutinats ou d une coloration rouge Si Ag présent : Agglutination ou coloration Si Ag absent : absence d Agglutination ou de coloration rouge 5
Groupage ABO : épreuve globulaire La présence d agglutination est représentée par le signe + Réactif Anti-A Réactif Anti-B Ag présents sur le GR Groupe du sujet + - Ag A A - + Ag B B + + Ag A et Ag B AB - - Pas d Ag O Groupage ABO La détermination du groupe sanguin se fait par comparaison de ces 2 épreuves : Epreuve globulaire = Ag présents sur le GR Epreuve sérique = AC dans le plasma Groupe du Malade Ag A Ag B AC Anti-B AC Anti-A A B Ag A et Ag B - AB - AC Anti-A et AC Anti-B O Sujets de groupe sanguin A Sujets de groupe sanguin B GR A Anti-B GR A GR B GR B Anti-B 45% 9% Anti-A Anti-A Ag Globulaires : A B AC Sériques : Anti-B Anti-A Sujets de groupe sanguin AB Sujets de groupe sanguin O 3% 43% GR O GR AB GR O Anti-B GR AB Anti-A Anti-B Anti-A Ag Globulaires : A et B B AC Sériques : Aucun Anti-A et Anti-B 6
Groupage ABO La CONCORDANCE entre ces 2 épreuves est IMPÉRATIVE Une carte de groupe sanguin est valide lorsqu elle comporte : 2 déterminations concordantes effectuées sur 2 prélèvements sanguins différents Application clinique Transfusion de concentrés de Globules Rouges 1. 1ère règle : Ne pas transfuser d antigènes contre lesquels le malade possèdent des anticorps naturels ou immuns dans le système ABO A O AB B Application clinique Transfusion de concentrés de Globules Rouges Transfusion ISOGROUPE : Transfusion de concentrés de GR O à un malade O Transfusion de concentrés de GR A à un malade A Transfusion COMPATIBLE : Transfusion de concentrés de GR O à un malade A Transfusion de concentrés de GR B à un malade AB Transfusion INCOMPATIBLE et donc INTERDITE Transfusion de concentrés de GR A à un malade O Transfusion de concentrés de GR AB à un malade A 7
Application clinique Transfusion de concentrés de Globules Rouges Receveur CGR 1 CGR 2 CGR 3 Agglutination avec Sérum test Anti-A Présence d Ag A = GROUPE A Présence d Ag A et d Ag B = GROUPE AB Absence d Ag A et d Ag B = GROUPE O Présence d Ag A = GROUPE A IDENTIQUE ISOGROUPE COMPATIBLE NON IDENTIQUE INCOMPATIBLE NON IDENTIQUE NON ISOGROUPE COMPATIBLE Application clinique Transfusion de Plaquettes et Plasma 2. 2ème règle : Ne pas transfuser d anticorps hémolysants (immuns) dirigés contre les antigènes du malade. L existence de ces anticorps hémolysants chez le donneur est indiquée sur l étiquette des plaquettes et des plasma par un des avertissements suivant : Réserver à un receveur (groupe ABO autorisés) Réserver exclusivement à une transfusion isogroupe ABO A O AB B 8
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Nomenclature 1. Nomenclature courante en France : Ag suivi du signe + = Ag présent Ag suivi du signe - = Ag absent Exemples D+ C+ E- c- e+ K- D- C- E- c+ e+ K- D+ C+ E+ c+ e+ K+ 2. Nomenclature recommandée par l arrêté du 26/04/2002 = nomenclature Alphanumérique Internationale Cette nomenclature utilise pour nommer les antigènes le symbole du système de groupe sanguin suivi du N de l antigène qui est précédé du signe «-» si l Ag est absent Nomenclature Ainsi : D+ = RH1 D- = RH-1 C+ = RH2 C- = RH-2 E+ = RH3 E- = RH-3 c+ = RH4 c- = RH-4 e+ = RH5 e- = RH-5 K+ = KEL1 K- = KEL-1 Exemples : D+ C+ E- c- e+ K- RH:1,2,-3,-4,5 KEL:-1 D- C- E- c+ e+ K- RH:-1,-2,-3,4,5 KEL:-1 D+ C+ E+ c+ e+ K+ RH:1,2,3,4,5 KEL:1 10
Exemple de compte rendu de Présentation Actuelle des Résultats à - résultats à l EFS-Alsace Système RH ou Rhésus Les antigènes du système Rhésus ne S EXPRIMENT QUE SUR LES GLOBULES ROUGES - il en existe plus de 40-5 sont surtout importants en transfusion - les gènes sont localisés sur le chromosome 1 La détermination des Ag du système Rhésus est obligatoire en même temps que le groupage ABO (arrêté du 26 avril 2002) Système Rhésus L antigène RH1 (D): Ag RH dit standard Définit la notion de Rhésus positif ou négatif Ag RH1 est présent chez 85% des sujets caucasiens = produit du gène RH Présence de l Ag RH1 = sujet Rhésus positif (RH1 ou D+) Absence de l Ag RH1 = sujet Rhésus négatif (RH-1 ou D-) (écrit artificiellement «d» dans certaine nomenclature) En pratique, sa recherche est directement associée au groupe sanguin ABO (A+, A positif, A RH1 / A-, A RH-1 ) L Ag RH1 est bien défini à la naissance C est l Ag le plus immunogène des systèmes de groupes sanguins 11
Système Rhésus 4 autres Ag sont associés à l Ag RH1 Ag RH2 (C) : 70% Ag RH4 (c) : 80% Ag RH3 (E) : 30% Ag RH5 (e) : 99% Les Ag RH2 et RH4 d une part, et les Ag RH3 et RH5 d autre part sont antithétiques : = si l un des 2 Ag est absent, l autre est obligatoirement présent Tout GR RH-2 (C-) est nécessairement RH4 (c+) et inversement Tout GR RH-3 (E-) est nécessairement RH5 (e+) et inversement Les Ag RH2 et RH3 sont plus fréquemment présents chez les sujets RH1 que chez les sujets RH-1 Système RH : Anticorps 1. Nature : Allo-Anticorps : anticorps irréguliers (immuns) Anticorps naturels : rares, le plus connu = Anti-RH3 Auto-anticorps : pathologies auto-immunes, auto anti-rh5 est le plus fréquent 2. Origine : Immunisation par transfusion : La transfusion de GR RH1 à un receveur RH-1 entraîne l apparition d un AC anti-rh1 dans 50 à 70% des cas Ordre décroissant de l apparition des immunisations RH anti-rh3, anti-rh2, anti-rh4 et anti-rh5 Risque d hémolyse par transfusion de GR à un receveur possédant un AC dirigé contre un Ag RH porté par ces GR. Système RH : Anticorps 2. Origine : Immunisation par grossesse : Si le nouveau-né est RH1 et la mère RH-1, il y a possibilité d immunisation anti-rh1 Lors d une grossesse, l immunisation est également possible pour les autres Ag du système Rhésus : RH2,3,4,5 D où risque de maladie hémolytique du nouveau-né par incompatibilité foeto-maternelle. 3. Détection La détermination de ces AC se fait au laboratoire par la Recherche d Anticorps Irréguliers ou RAI 12
Système KEL (Kell) 1. 1946 Ag KEL, gène localisé sur le chromosome 7 2. Deux Ag principaux antithétiques : KEL1 (K,Kell): s il est présent, le sujet est Kell positif KEL2 (k ou Cellano) 3. Deux phénotypes possibles : Phénotype Génotype Fréquence KEL:1,2 KEL1/KEL2 8,8% KEL1 KEL:1,-2 KEL1/KEL1 0,2% = groupe rare KEL-1 KEL:-1,2 KEL2/KEL2 91% 3. Les anticorps Toujours immuns : transfusion, grossesses Anti-KEL1 : MHNN, accidents hémolytiques graves Arrêté du 26 avril 2002 Depuis l arrêté du 26 avril 2002, la détermination du groupe sanguin ABO-RhD est systématiquement associée à la détermination du phénotype RH-KEL. C est-à-dire à la recherche de la présence ou de l absence sur les globules rouges: Des 4 autres Ag du système Rhésus : RH2,3,4,5 Et de l Ag KEL1 du système KEL APPLICATION CLINIQUE 1. Un RECEVEUR RH-1 doit recevoir des CGR RH-1 2. L anticorps anti-rh1 est très souvent impliqué dans la maladie hémolytique du nouveau-né (MHNN) 3. Les CGR phénotypés RH-KEL sont obligatoires chez : Les personnes de sexe féminin de la naissance à la ménopause (prévention de la MHNN) Les malades immunisés (ayant des anticorps) 13
Système FY (Duffy) 1. 1950, localisé sur le chromosome 1 2. 2 antigènes antithétiques: FY1 (Fya), FY2 (Fyb) 3. 3 haplotypes essentiels chez les caucasiens 4. Les anticorps sont immuns : Phénotype Génotype F caucasienne F Chez les noirs FY:1,2 Fy(a+b+) FY1/FY2 48% 2% FY:-1,2 Fy(a-b+) FY2/FY2 37% 10% FY:1,-2 Fy(a+b-) FY1/FY1 15% 20% FY:-1,-2 Fy(a-b-) FY/FY Exceptionnel 68% anti-fy1 le plus fréquent chez les blancs, rare chez les noirs anti-fy2 plus rare Système JK (Kidd) 1. 1951, localisé sur le chromosome 18 2. 2 antigènes antithétiques JK1(Jka) et JK2 (Jkb) 3. 3 phénotypes classiques 4. Les anticorps Toujours immuns anti-jk1 le plus fréquent, dit «perfide et dangereux» Phénotype Génotype Fréquence JK:1,2 Jk(a+b+) JK1/JK2 50% JK:1,-2 Jk(a+b-) JK1/JK1 28% JK:-1,2 Jk(a-b+) JK2/JK2 22% JK:-1,-2 Jk(a-b-) JK/JK Exceptionnel mais existe Philippines, Hawaï, Polynésie, Thaïlande Anti-JK2 plus rare, souvent associé à d autres AC Système MNS (MNSs) Le système MNS comprend 4 Antigènes Les antigènes MNS1 (M) et MNS2 (N) 3 phénotypes courants Phénotype Génotype Fréquence MNS:1,2(MN) MNS1/MNS2 49% MNS:1,-2 (MN) MNS1/MNS1 33% MNS:-1,2 (N) MNS2/MNS2 18% pratiquement pas d incidence transfusionnelle les anticorps sont le plus souvent des anticorps naturels irréguliers très peu actifs à 37 C. 14
Système MNS (MNSs) Le système MNS comprend 4 Antigènes Les antigènes S (MNS3) et s (MNS4) Également 3 phénotypes courants Phénotype Génotype Fréquence MNS:3,4 (Ss) MNS3/MNS4 44% MNS:-3,4 (s) MNS4/MNS4 45% MNS:3,-4 (S) MNS3/MNS3 11% Les Antigènes sont par contre immunogènes Les anticorps sont donc toujours immuns : possibilité de MHNN ou d hémolyses sévères Les autres systèmes de groupes sanguins ont des implications variables en transfusion Conclusion 1. Les 3 groupes ABO, Rhésus et Kell sont les plus immunogènes des systèmes de groupes sanguins et font désormais partis du groupage sanguin obligatoire avant toute transfusion. 2. Nous sommes tous des individus différents et la transfusion apporte des cellules porteuses d Ag qui peuvent être reconnus comme étrangers par le receveur pouvant entraînant : Soit une réaction immédiate (AC déjà présents) Soit une allo-immunisation secondaire 15