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Les phénotypes courants du système ABO
Les phénotypes ABO sont définis par l’existence concomitante d’Ag membranaires et d’Ag plasmatiques. Il s’agit d’un exemple pratiquement unique d’un système pouvant se définir d’une part par des Ag, d’autre part par des Ac. Deux Ag peuvent être reconnus à la surface de l’hématie : A et B, définissant quatre groupes sanguins : groupe A, si l’Ag A est seul présent sur les hématies du sujet ; groupe B si l’Ag B est seul présent ; groupe AB, si les Ag A et B sont tous les deux présents ; groupe O si aucun des Ag n’est présent.
Les sujets du groupe O possèdent en revanche une grande quantité d’Ag H, qui représente le substrat sur lequel agissent les produits des gènes A et B.
Le groupe O représente donc, sur le plan génétique, une étape antérieure à celles des groupes A et B (16).
Dualité de l’antigène A
L’antigène A est exprimé différemment selon les individus. Il existe en effet des multiples expressions de l’antigène A dont les plus connus sont : A1 et A2 (80% et 20 % respectivement dans la population caucasienne). (11)
L’Ag A est double et l’Ac anti-A est mixte : en effet, il est possible de démontrer par des expériences d’absorption sélective que le sérum anti-A (de sujets B) contient en fait deux Ac :
¾ un Ac anti-A qui réagit avec toutes les hématies de groupe A et
¾ un autre Ac qui ne réagit qu’avec 80% d’entre elles, qui sont appelés A1. Les globules rouges non agglutinés par ce second Ac (anti-A1) sont appelés A2 (20% des sujets A).
Cette distinction permet de définir six (6) phénotypes A1, A2, B, A1B, A2B, O. (16)
La distinction A1-A2 repose sur des différences biochimiques d’ordre quantitatif et qualitatif :
¾ la quantité de substance A sur les globules rouges est supérieure chez les sujets A1 (GR A1 comporte 1 million de sites antigéniques A alors qu’un globule rouge A2 n’en possède que 300.000).
¾ une néo antigénicité dite A1, liée à une néo distribution des sites A, apparaît sur les globules rouges A1.
La détermination des phénotypes A1 et A2 repose donc sur la mise en évidence, sur les globules rouges A, de substance H non convertie grâce à l’utilisation d’anti-H et d’Ag A1 grâce à l’utilisation d’anti-A1. (13)
Génétique des antigènes du système ABO
Les Ag du système ABO sont transmis héréditairement ; les gènes ou allèles qui les conditionnent sont portés par la neuvième (9ème) paire de chromosomes et sont au nombre de trois : A, B, O ; A et B sont des allèles qui s’excluent lors de la méiose et qui sont codominants par rapport à O ; ce dernier étant récessif.
A partir des six phénotypes précédemment décrits, on peut inférer de l’existence de dix génotypes.
Les anticorps du système ABO
Les anticorps naturels réguliers
Dans le plasma, il existe de façon constante des Ac correspondant à (aux) Ag absents(s) de la membrane du globule rouge.
Ces Ac sont dits « naturels », « réguliers » et spontanément « agglutinants ».
Le terme « naturels » traduit le fait qu’il est difficile de prouver une immunisation initiale à leur développement.
On admet cependant que les Ac anti-A et anti-B sont produits en réponse à des stimulations par des substances de l’environnement identiques ou analogues aux substances de groupes sanguins, que l’on trouve en particulier chez des bactéries et dans certaines plantes.
Ils sont absents aux premiers jours de la vie et apparaissent progressivement chez l’enfant entre deux et six mois.
L’adjectif « régulier » signifie qu’ils sont toujours présents : ainsi trouve t-on l’anti-A chez les sujets B, l’anti-B chez les sujets A, les anti-A et les anti-B chez les sujets O.
Ils sont spontanément agglutinants en milieu salin, car constitués d’immunoglobulines à prédominance IgM, d’où un optimum thermique d’activité à 4°C. (16)
Leur intérêt est primordial en raison du risque d’incident dès la première transfusion incompatible, lié à leur fort pouvoir hémolysant (fixation et activation du complément). (13)
Les anticorps immuns
A coté des anticorps naturels peuvent exister des anticorps immuns anti-A ou anti-B, fortement hémolysants constitues d’un mélange d’IgG et d’IgM à prédominance IgG.
Ces Ac immuns peuvent apparaître : par
¾ hétéro immunisation liée à des substances d’origine animale ou bactérienne, riches en substance A (la substance B n’est pratiquement jamais en cause).
Les vaccinations antidiphtériques ou antitétaniques peuvent induire une telle immunisation, du fait de la présence, dans le milieu culturel de bacilles, d’extraits d’estomac de porc riche en substance A.
¾ allo immunisation lors des grossesses, si le sang du fœtus est incompatible avec celui de la mère dans le système ou lors des transfusions incompatibles.
Ces Ac apparaissent entre le cinquième (5ème) et le dixième (10ème) jour après la stimulation et persistent quelques semaines à quelques mois après l’immunisation.
Leur détection est d’un grand intérêt pratique chez les donneurs de sang, car ils sont susceptibles d’entraîner des accidents hémolytiques sévères ; ils sont capables d’induire la destruction des hématies du receveur lorsqu’ils sont présents dans le plasma des donneurs. Le sang de tels donneurs doit être exclusivement réservé aux malades de même groupe ABO. (16)
Les règles du groupage ABO
Le groupage ABO repose sur deux épreuves qui doivent être concordantes entre elles :
¾ épreuve globulaire ou de Beth Vincent, qui consiste à rechercher, par une technique d’agglutination, les Ag présents sur les GR, en utilisant des sérums tests de spécificité connue anti-A,anti-B,et anti-AB ;
¾ épreuve sérique ou de Simonin, qui consiste à rechercher par la même technique, les Ac naturels dirigés contre les Ag absents, grâce à l’utilisation d’hématies tests connues A1,A2 ,B et O.
L’ensemble de ces deux épreuves constitue une réalisation.
Une détermination est basée sur deux réalisations pratiquées par deux techniciens différents et avec deux lots différents de sérums tests et d’hématies tests .Le groupe sera considéré comme conforme, donc exploitable d’un point de vue transfusionnel, après une deuxième détermination réalisée sur un deuxième prélèvement,réellement différent. (13, 58, 35)
Les systèmes immunogènes de groupes sanguins érythrocytaires
Ce sont les systèmes Rhésus, Kell, Duffy, Kidd, MNSs, dont certains Ag peuvent être à l’origine de conflits immunologiques transfusionnels ou fœto-maternels.
En effet, il peut apparaître une allo immunisation par introduction chez un individu de cellules portant des Ag dont ses propres cellules sont dépourvues : cela peut se produire par transfusion, par transplantation, par passage d’hématies fœtales dans la circulation maternelle.
Suivant leur pouvoir immunogène, on peut classer par ordre décroissant les Ag en cause de la façon suivante : Ag D, Ag Kell, Ag c et E, Ag Fya, Ag Jka et ensuite les Ag S et s. (16)
Le système Rhésus
Ce système se classe parmi les systèmes immunogènes .C’est l’un des plus importants systèmes de groupes sanguins après le système ABO .Il est d’un intérêt considérable en transfusion sanguine et en obstétrique.
Certains accidents transfusionnels comme la maladie hémolytique du nouveau-né, par incompatibilité foeto-maternelle, les anémies hémolytiques par auto anticorps peuvent être dus aux conflits immunologiques provoqués par les antigènes rhésus .Le système Rhésus est le système le plus immunogène et le plus polymorphe de tous les systèmes de groupes sanguins érythrocytaires connus chez l’homme. (3)
C’est surtout l’extrême polymorphisme qui caractérise ce système.
La découverte du système Rhésus est historiquement associée à la première description de la maladie hémolytique du nouveau- né.
Le système a été découvert en 1940 par Landsteiner et Wiener .En 1939, Levine et Steton avaient décrit la première allo-immunisation en référence aux travaux de Landsteiner .Ils avaient décrit chez une parturiente, qui avait mis au monde un enfant atteint d’anémie hémolytique du nouveau né, la présence d’un anticorps (allo-anticorps) agglutinant les hématies de l’enfant et du père, mais aussi 85% des échantillons d’individus de race blanche de la région de New York.
En 1940, Karl Landsteiner et Alexander Wiener décrivent aussi la première hétéro immunisation en immunisant des cobayes ou des lapins par des globules rouges du singe Macacus rhesus.
Cet hétéro anticorps capable de reconnaître 85% des hematie’s humaines a été nommé anti-rhésus, mais fut rebaptisé anti-LW en l’honneur de Landsteiner et Weiner. (11)
L’Ag D ou Rh standard est, après les Ag A et B, le plus important des Ag érythrocytaires en pratique transfusionnelle.
Par la suite, quatre autres Ag importants de ce système furent mis en évidence. Il s’agit des Ag C (RH2), E (RH3), c (RH4), et e (RH5). (13,16)
Les antigènes du système Rhésus
A ce jour, prés de 50 antigènes du système rhésus ont été décrits, dont le plus important en transfusion est l’antigène D qui est responsable de la majorité des accidents d’allo immunisations transfusionnelles ou fœto-maternelles.
Dans ce système, cinq antigènes principaux méritent d’être connus (surtout en pratique transfusionnelle); les antigènes D (RH1), C (RH2), E (RH3), c (RH4) et e (RH5) dont les fréquences estimées en France sont respectivement 85 %, 70 %, 26 %, 80 % et 99 %. (22)
¾ l’antigène D
L’antigène D ou facteur rhésus standard fut découvert le premier ; 85 % des caucasiens possèdent l’antigène D et sont dits rhésus positifs (Rh + ), 15 % ne le possèdent sont dits rhésus négatifs (Rh – ). Cet antigène D a un fort pouvoir immunisant lors qu’il est introduit dans un organisme qui ne le possède pas, l’allo-immunisation qui en résulte peut avoir des conséquences transfusionnelles mais également obstétricales.
La fréquence du rhésus négatif varie beaucoup entre les populations humaines ; 15 % chez les caucasiens, 7 à 8 % chez les noirs Américains, 1 % chez les indiens d’Amérique du nord et extrêmement faible chez les Asiatiques. (11)
Les deux phénotypes ainsi définis sont génétiquement transmis, les deux gènes, D et non D (ou d) représentant un système allélique mendélien (16).
¾ les autres antigènes
Rapidement après la découverte de l’Ac anti-Rhésus, d’autres Ac ont été mis en évidence, qui n’agglutinaient pas dans les mêmes proportions que l’anti-D les hématies des individus de race blanche et qui reconnaissaient de ce fait d’autres déterminants antigéniques que le D.
Ainsi ont été décrits les Ag suivants : Ag C, présent chez 70% des individus ; Ag E, chez 30% ; Ag c, chez 80% ; Ag e, chez 98%.
De plus, on a observé des associations préférentielles dans la distribution de ces Ag : ainsi, les Ag C et E se rencontrent plus fréquemment chez les sujets Rhésus positif que chez les Rhésus négatifs.
Cela traduit un déséquilibre de liaisons, c’est-à-dire que, dans les haplotypes, les gènes sont plus souvent associés qu’ils ne devraient l’être s’ils étaient indépendants.
D’autre part, il convient de noter que les Ag c et e sont antithétiques de C et E, ce qui signifie que toute hématie C- est nécessairement c+ et inversement ;il en est de même pour E et e. (16)
Les principaux haplotypes rencontrés chez les individus de race blanche, selon Fischer et Race, sont répertoriés dans le tableau V.
Les anticorps du système Rhésus
Contrairement aux allo-Ac du système ABO, les allo-Ac dirigés contre les Ag du système Rhésus sont toujours acquis soit lors des transfusions, soit lors des grossesses (le fœtus portant des antigènes d’origine paternelle et immunisant sa mère).ces allo- Ac acquis sont dits immuns n’apparaissent qu’après stimulations antigéniques, ils sont de nature Ig G.
Les risques d’apparition des allo-immunisations imposent la compatibilité transfusionnelle chez les malades à risque (polytransfusés chroniques, enfant de sexe féminin, jeune femme).
La détermination du rhésus standard est donc nécessaire avant toute transfusion et chez les deux conjoints en examen prénuptial.
Le locus rhésus est localisé sur le chromosome 1 en position 1 q 34 q 36 et sa structure n’est pas identique chez les sujets rhésus positif et négatif.
En effet, chez les sujets rhésus positif, il existe deux gènes (deux structures de gènes RH D et RH CE) homologues en tandem ( D et C c E e ) sur le chromosome 1, alors qu’il n’en existe qu’un seul (C c E e ) chez les sujets rhésus négatif. (3, 41)
Les allo-anticorps immuns du système rhésus sont impliqués également dans les réactions hémolytiques post-transfusionnelles et les maladies hémolytiques du nouveau-né .L’antigène D le plus immunogène est responsable de la majorité des maladies hémolytiques néonatales (incompatibilité fœto-maternelle) et de certains accidents transfusionnels (cas ou l’antigéno-compatibilité D n’a pas été observée).
Les autres antigènes E, c plus rarement C et e peuvent également provoquer l’apparition d’anticorps immuns responsables d’hémolyses post-transfusionnelles et de maladies hémolytiques du nouveau-né. L’allo-immunisation résultant des anticorps du système rhésus se produit avec une fréquence décroissante selon leur immunogénicité D > E > c > e > C. ( 22)
Les variants du système Rhésus
¾ Antigène D faible
C’est une diminution de la réactivité de l’Ag D pouvant gêner sa détection par les techniques de typage utilisées en routine.
Ces sujets doivent être bien sur considèrés comme des RH+ aussi bien en tant que donneurs, même si leur immunogénicité est plus faible, qu’en tant que receveur.
¾ Antigène D partiel
L’Ag D peut être amputé d’une sous unité (Figure 2). Il est alors dit « D partiel ».
Un sujet possédant ce phénotype pourra à la suite d’une transfusion ou d’une grossesse s’allo immuniser contre la sous unité manquante .Son sérum agglutinera alors tous les globules rouges RH+ « normaux » sauf les siens et les RH- .Contrairement au D faible, il s’agit ici d’un déficit qualitatif. (13)
Génétique des antigènes du système Rhésus
Deux gènes très lies sur le chromosome 1 codent pour des polypeptides non glycosylés portant des réactivités antigéniques RH.
¾ l’un, désigne RHD, détermine la présence d’une protéine enchâssée dans la membrane, qui confère à cette cellule la réactivité D.
Les sujets dits D positifs possèdent un ou deux exemplaires de ce gène .Les sujets dits D négatifs posséderont en double dose l’allèle d incapable de coder la spécificité D sur cette molécule.
¾ sur le même chromosome et adjacent au locus RHD, le locus RHCE
détermine en fonction de sa forme allélique les Ag C ou c d’une part ,E ou e d’autre part, aboutissant à quatre formes allélique différents, chacune codant pour deux réactivités antigéniques:
l’allèle RH Ce code pour les réactivités C et e
l’allèle RH cE code pour les réactivités c et E
l’allèle RH ce code pour les réactivités c et e
l’allèle RH CE code pour les réactivités C et E
Ces deux gènes codent chacun pour une protéine solidement enchâssée dans la membrane du GR, qu’elle traverse à douze reprises.
Enfin, la molécule RH permet l’expression correcte de glycoprotéines portant d’autres spécificités de groupes sanguins appartenant au système LW, Duffy, MNS. (13)
Détermination des phénotypes
La recherche de la présence ou de l’absence de l’Ag D est indissociable de la détermination ABO.
Elle est fondée sur les mêmes principes de double réalisation par détermination, et avec un résultat considéré comme définitif après la seconde détermination sur un autre prélèvement sanguin réellement différent.
Les quatre autres Ag sont déterminés dans le cadre du phénotype RH et Kell, tel qu’il est défini dans la nomenclature des actes biologiques,a savoir la détermination des cinq antigènes : C,E,c,e et Kell. (46, 13)
Le système Kell
En 1946, Coombs, Mourant et Race ont découvert un Ac dans le sérum d’une femme ayant mis au monde un enfant ictérique ; cet Ac a pu être détecté grâce à l’utilisation du test à l’antiglobuline mis au point par ces auteurs et a été dénommé anti-kell, du nom de la femme chez qui il a été découvert.
Le symbole K a été utilisé pour désigner l’Ag Kell correspondant, qui est présent chez 5 à 10% des sujets de race blanche.
En 1949, Levine, Backer –Wigod et Ponder ont décrit l’existence, dans le sérum de Mme Cellano, d’un anticorps immun qui reconnaissait un Ag de grande fréquence. Sur les 2500 échantillons sanguins testés, seuls 5 n’étaient pas agglutinés par cet Ac. Cet Ac dénommé anti-Cellano est antithétique de l’anti-Kell et l’Ag Cellano correspondant est symbolisé par la lettre k. (16)
Le système Kell comporte deux allèles principaux situés sur le chromosome 7 codant pour les deux Ag antithétiques K (KEL1) et k du Cellano (KEL2) ,qui définissent les trois phénotypes suivants : K+k+ (8,9%), K-k+ (91%), K+k-(0,1%).
Le phénotype Kell repose sur la détermination de l’Ag K, dans le cadre indissociable du phénotype RH-Kell, tel qu’il est défini dans la nomenclature des actes biologiques.
L’allo-immunisation érythrocytaire anti-Kell est une affection rare, bien que son incidence soit la plus importante après celle de l’anti-D. (20)
L’antigène k1 présent chez 8 % environ des sujets de race blanche, est très immunogène et fréquemment responsable de la formation d’anticorps chez les polytransfusés k1 négatifs chez lesquels il est introduit. L’immunogénicité remarquable de l’antigène Kell vient après celle de l’antigène D. (18)
En effet, l’antigène K1 est 10 fois moins immunogène que l’antigène RH1 (D) mais 2,5 fois plus que l’antigène RH4(c). (9)
Il suscite la formation d’Ac pouvant être impliqués dans des réactions transfusionnelles ou des maladies hémolytiques du nouveau-né. (13)
De très rares sujets sont dépourvus de tous les antigènes du système Kell : ils ont un phénotype Kell nul ou Ko, ou phénotype Peltz. (9, 14)
Ils sont homozygotes Ko/Ko et forment par immunisation un anticorps appelé anti-Ku (ou anti-K5) qui reconnaît tous les échantillons d’hématies, sauf les hématies Ko. (9,15)
Les anticorps dirigés contre les antigènes du système KEL sont toujours d’origine immune, actifs a 37°c, de nature IgG. On note une fréquence élevée de l’anticorps anti-k1, par contre l’immunisation contre l’antigène k2 est rare.
Le système Kell occupe la troisième place parmi les causes d’allo immunisation foeto-maternelles, après les systèmes Rhésus et ABO. (25, 9)
Le système Kell comporte en fait 24 déterminants antigéniques (9, 33), mais l’essentiel de la pathologie repose sur l’antigène K1.
Le système Duffy
Le système de groupe sanguin Duffy a une importance significative en clinique et en transfusion. En 1950, Cutbush, Mollisson, et Parkin ont découvert chez un patient hémophile polytransfusé, M. DUFFY, un anticorps qu’ils ne pouvaient rattacher à aucun système connu.
Ainsi fut identifié le premier antigène d’un nouveau système, que les auteurs ont appelé Duffy a (Fya) ; l’anticorps correspondant anti-Fya ne pouvait être détecté qu’en utilisant le test de Coombs indirect, alors que les enzymes protéolytiques détruisaient les Ag Duffy.
L’année suivante, Ikin, Mourant, Pettenkofer et Blumenthal isolent l’Ac antithétique, l’anti-Fyb.
En 1955, Sanger, Race et Jack découvrent dans la race noire de nombreux sujets Fy (a-b-) et postulent l’existence d’un allèle silencieux Fy.
Le système Duffy comporte deux allèles situes sur le chromosome 1 codant pour deux Ag antithétiques Fya (FY1) et Fyb (FY2), qui déterminent trois principaux phénotypes, Fy (a+b+) : 15%, Fy (a-b+): 48%, Fy (a+b-) : 37%. (Tableau VIII) (16)
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : Les systèmes de groupes sanguins érythrocytaires
I-Le système ABO
I-1 Biosynthèse des antigènes du système ABO
I-2 Les phénotypes courants du système ABO
I-3 Dualité de l’antigène A
I-4 Génétique des antigènes du système ABO
I-5 Les anticorps du système ABO
I-5-1 Les anticorps « naturels » réguliers
I-5-2 Les anticorps immuns
I-5-3 Les règles du groupage ABO
II-Les systèmes immunogènes des groupes sanguins érythrocytaires
II-1 Le système Rhésus
II-1-1 Les antigènes du système Rhésus
II-1-2 Les anticorps du système Rhésus
II-1-3 Les variants du système Rhésus
II-1-4 Génétique du système Rhésus
II-1-5 Détermination des phénotypes
II-2 Le système Kell
II-3 Le système Duffy
II-4 Le système Kidd
II-5 Le système MNSs.
III- Les autres systèmes immunogènes de groupes sanguins érythrocytaires
IV-Les complications de la transfusion sanguine
IV-1 Les complications infectieuses.
IV-2 Les complications immunologiques
IV-3 Les autres complications
DEUXIEME PARTIE : Travail personnel
I- Objectifs
I-1-Objectif général.
I-2-Objectifs spécifiques
II- Cadre d’étude
III- Matériel et méthode
III-1 Population étudiée
III-2 Echantillon de sang prélevé
III-3 Les équipements
IV- Méthode.
V- Discussion et commentaire
VI- CONCLUSION
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