Nature biochimique des antigènes

Nature biochimique des antigènes

Définition générale des groupes sanguins

Une espèce donnée possède plusieurs systèmes de groupes sanguins. Pour un système donné, le groupe sanguin d’un individu est défini par les antigènes portés par les membranes de ses cellules sanguines. Ces antigènes sont spécifiques d’espèce et sont communs à un groupe d’individus au sein de cette même espèce. Ils sont qualifiés d’alloantigènes. Les antigènes présents chez un individu sont déterminés génétiquement. Ils peuvent être présents sur les érythrocytes, les leucocytes ou les thrombocytes. Leur nature moléculaire est variable en fonction du système et de l’espèce considérée. Le plus souvent, il s’agit de groupements polysaccharidiques associés à des glycolipides et surtout à des glycoprotéines membranaires Un système de groupe sanguin est défini par un gène unique ; chaque groupe sanguin y appartenant est déterminé par une des versions alléliques de ce gène. Un groupe sanguin est ainsi caractérisé par un antigène particulier ou par son absence.

Chez l’homme par exemple, on parle du système A/B/ABO déterminé par les 3 allèles A, B et O occupant un locus sur la paire de chromosome n°9. On a identifié 2 antigènes A et B portés respectivement par les individus de groupe A ou B, ou simultanément par les individus de groupe AB. Les individus de groupe O ne portent aucun de ces 2 antigènes. Lorsqu’il existe plusieurs systèmes dans une espèce donnée, ils sont génétiquement indépendants. Pour reprendre le cas de l’espèce humaine, qui est le mieux connu, les groupes sanguins du sytème ABO et du système rhésus sont transmis indépendamment l’un de l’autre car les locus des gènes correspondants ne sont pas présents sur le même chromosome. On dit qu’ils ségrègent indépendamment. Des anticorps dirigés contre les antigènes complémentaires peuvent exister sans que l’individu n’y ait été préalablement exposé et sont dits naturels. Lorsqu’ils ne sont pas présents d’emblée, ils peuvent être induits à la suite de stimulations variées : gestation, transfusion, immunisation expérimentale, etc.

Découverte des groupes sanguins de l’espèce féline

Dans l’espèce féline, on ne connaît à ce jour qu’un seul système majeur de groupes sanguins. Cette situation est bien différente de nombreuses autres espèces, notamment l’Homme, le Chien, et le Cheval où de nombreux systèmes ont été identifiés. C’est au début du 20ème siècle qu’un système de groupes sanguins félins est mis en évidence à l’occasion de transfusions ou de transplantations vasculaires expérimentales (Ingebrigsten R, 1912). La présence naturelle d’isoagglutinines dans le sérum de chat donne lieu à des réactions d’hémagglutination avec des globules rouges de chat. En 1915, Ottenburg R. et Thalhimer W. poursuivent les recherches et découvrent que le titre en isoagglutinines est variable au cours de l’année mais en restant faible et que des hémolysines ne sont que très rarement voire jamais présentes.

En 1950, Holmes R. identifie des déterminants antigéniques et définit un premier système constitué de deux groupes EF et O représentant respectivement 97 et 3% de la population féline étudiée comprenant 477 chats de Manchester. Le groupe EF correspondrait à la présence d’un antigène et le groupe O rassemblerait les individus ayant dans leur sérum des anticorps dirigés contre cet antigène. Eyquem A. définit ensuite en 1962 deux groupes sanguins déterminés par deux antigènes A et B, assimilés respectivement aux groupes EF et O décrits précédemment par Holmes. Son étude menée à Paris sur 350 chats rapporte la distribution suivante : 85% de chats sont de groupe A et 15% de groupe B. Auer L. et Bell K. publient en 1981 l’article fondateur des études sur les groupes sanguins félins. Ils confirment l’existence des groupes A et B, ainsi que celle d’un 3ème et dernier groupe appelé AB, probablement correspondant au groupe F qu’avait aussi décrit Holmes. Les individus de groupe AB portent les deux antigènes A et B et sont dépourvus d’isoagglutinines. Auer L. et Bell K. étudient les titres en anticorps naturels antiérythrocytaires, et les arbres généalogiques de quelques familles pour émettre les premières hypothèses quant au déterminisme génétique des groupes sanguins.

Leurs résultats seront évoqués par la suite dans les chapitres correspondants. Ils démontrent par ailleurs que ce système sanguin est parfaitement indépendant du système A/B/ABO chez l’Homme. Malgré la nomenclature retenue qui s’y apparente, aucun doute ne saurait subsister. Dans toutes les études publiées à ce jour, aucun chat n’a été identifié comme ne portant aucun des antigènes A et B (qui serait l’équivalent du groupe O chez l’Homme).

Constitution de la membrane érythrocytaire

Comme toute membrane cellulaire, la membrane des érythrocytes est formée de 2 bi-couches lipidiques dont les groupements hydrophiles sont situés à l’extérieur constituant ainsi une surface hydrophile en contact avec les milieux aqueux intra et extra cellulaires. Des protéines et du cholestérol sont présents à l’intérieur de cette couche. De façon générale, les antigènes membranaires d’une cellule sont des glycolipides ou des glycoprotéines, c’est-à-dire des lipides ou protéines liés à des molécules de sucre. Dans l’espèce féline, les antigènes érythrocytaires sont identifiables à partir du 38ème jour de gestation mais sont probablement présents avant cette date (Auer L et Bell K, 1981). Il s’agit de vrais antigènes érythrocytaires et non d’antigènes tissulaires qui viendraient se fixer secondairement aux hématies circulantes.

On ne les retrouve pas sur d’autres cellules ou sécrétions de l’organisme. Ils sont, rappelons-le, parfaitement indépendants des antigènes du système A/B/ABO connus chez l’homme. Avant que ne soit précisément connue la nature moléculaire des antigènes, on suspectait que le principal élément déterminant du groupe sanguin était un résidu glucidique et plus particulièrement un acide sialique (figure 1). Celui-ci serait présent sur des glycolipides et il a également été formulé comme hypothèse que des glycoprotéines portent le même déterminant antigénique. Ces premières suppositions ont été faites au vu des résultats des chromatographies en couche mince et d’hémagglutination avec des lectines qui se lient spécifiquement aux glucides.

Protocole expérimental d’identification moléculaire

La première étape consiste à grouper les chats dont on a prélevé le sang qui sera analysé. On a recours à des tests d’agglutination avec comme réactifs respectifs des groupes A et B du sérum anti-A et la lectine de Triticum vulgaris. D’autres réactifs peuvent être utilisés comme les anticorps monoclonaux MoAb 32-27 qui réagissent de la même façon que le sérum anti-A et les anticorps MoAb R-24 qui agglutinent les érythrocytes de groupe B (Andrews G et al., 1992). Des érythrocytes de type AB agglutinent avec les 2 réactifs. Les lipides membranaires sont extraits des membranes érythrocytaires par un traitement au chloroforme et au méthanol. Une étape supplémentaire de séparation des gangliosides (glycolipides contenant de l’acide neuraminique) en fonction du nombre de résidus sialiques est possible. L’élution séquentielle avec une préparation ayant une teneur en sel croissante permet d’obtenir successivement les mono, di et trisialogangliosides (Griot-Wenk M et al, 1993).

La nature de ces gangliosides est analysée à l’aide d’une chromatographie haute performance (HPTLC pour High Performance Thin Layer Chromatography). Après migration, la position et l’épaisseur des bandes obtenues pour chacun des groupes sont comparées entre elles et à des bandes obtenues à l’aide de molécules témoins d’origine humaine et de nature connue. Les plaques de chromatographie peuvent ensuite être incubées avec des réactifs spécifiques des groupes A et B.

Table des matières

LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
INTRODUCTION
CONNAISSANCES ACTUELLES SUR LES GROUPES SANGUINS DANS L’ESPECE FELINE: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I. HISTORIQUE DU SYSTEME SANGUIN A/B/AB
A. Définition générale des groupes sanguins
B. Découverte des groupes sanguins de l’espèce féline
II. CARACTERISTIQUES BIOLOGIQUES DU SYSTEME A/B/AB
A. Déterminisme génétique des groupes sanguins
1. Mode de transmission des groupes A et B
2. Cas du phénotype AB
B. Nature biochimique des antigènes
1. Constitution de la membrane érythrocytaire
2. Protocole expérimental d’identification moléculaire
3. Profil biochimique des glycolipides membranaires
a) Erythrocytes de groupe B
b) Erythrocytes de groupe A
c) Erythrocytes de groupe AB
C. Biosynthèse des antigènes érythrocytaires
1. Enzyme d’hydroxylation du NeuAc en NeuGc
2. Les hypothèses associées au mode de transmission des groupes sanguins
3. Les mutations identifiées associées aux groupes sanguins
4. Conséquences phénotypiques
5. Limites et intérêt de ce modèle
D. Alloanticorps naturels
1. Caractéristiques générales
2. Caractérisation biochimique
3. Titres sériques en anticorps
a) Cas des chats de groupe B
b) Cas des chats de groupe A
c) Cas des chats de groupe AB et synthèse
4. Variations du titre en anticorps
5. Principe d’action des anticorps
III. METHODES DE DETERMINATION DU GROUPE SANGUIN
A. Technique classique par agglutination
B. Technique en Gel-Test
C. Test d’agglutination croisée ou Crossmatch
D. Le « back-typing »
E. Erreurs de groupage
IV. EPIDEMIOLOGIE DES GROUPES SANGUINS
A. Répartition en fonction du lieu géographique
B. Répartition en fonction de la race
C. Evolution
D. Cas des Félidés sauvages
V. UN NOUVEAU SYSTEME IDENTIFIE CHEZ LE CHAT
A. Les éléments de suspicion
B. Premières études de recherche
C. Le nouvel antigène Mik
D. Conséquences de l’existence de ce nouveau système
VI. IMPORTANCE CLINIQUE DU SYSTEME A/B/AB
A. Isoérythrolyse néonatale
1. Définition
2. Symptomatologie
3. Tableau lésionnel et histo-pathologique
4. Epidémiologie
5. Diagnostic
6. Etio-pathogénie
7. Traitement
8. Prévention
B. Réactions transfusionnelles
1. Indications de la transfusion
a) L’anémie
b) Les autres indications
2. Modalités pratiques
a) Produits sanguins disponibles
b) Choix du donneur
c) Prélévement du sang
d) Méthode de transfusion au receveur
3. Les bénéfices d’une transfusion
a) Durée de vie post-transfusionnelle des hématies
b) Modification des paramètres sanguins chez le receveur
4. Accidents transfusionnels
a) Accidents non immunologiques et immunologiques non hémolytiques
b) Accidents immunologiques hémolytiques
CONTRIBUTION PERSONNELLE : ETUDE DE LA REPARTITION DES GROUPES SANGUINS CHEZ LE CHAT DE RACE CHARTREUX
I. PRESENTATION DE LA RACE
A. Historique (sources : Hubert M-L, Klein J-L, 2002 ; LOOF)
B. Standard de la race (source : LOOF)
1. Morphologie
2. Caractère
C. Le Chartreux en France en quelques chiffres
II. OBJECTIFS DE L’ETUDE I
III. MATERIELS ET METHODES
A. Recrutement des éleveurs
B. Démarche à suivre
C. Technique de groupage
D. Analyses statistiques
IV. RESULTATS
A. Caractéristiques de l’échantillon recruté
B. Groupes sanguins
C. Questionnaires
D. Pedigrees
1. Nombre d’animaux apparentés
2. Ascendants British Shorthair
3. Taux de consanguinité
V. DISCUSSION
A. Participation à l’étude de prévalence
B. Prévalences observées des différents groupes sanguins
1. Comparaison à d’autres données
2. Quelle pertinence faut-il accorder à ces résultats ?
C. Informations supplémentaires 1. Informations apportées par les questionnaires
2. Informations apportées par les pedigrees
D. Implications de nos résultats chez le Chartreux
1. Risque d’isoérythrolyse néonatale chez le Chartreux
2. Risque de réactions transfusionnelles
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES

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