Les bases théoriques des groupes sanguins ABO-Rh-Kell et

Les bases théoriques des groupes sanguins ABO-Rh-Kell et phénotypes attendus
et anticorps
Mady CALOT, Véronique VAN HUFFEL - (Mise à jour février 2014, auteur Thierry PEYRARD)
Objectifs :
Connaître les principaux groupes sanguins intervenant dans la sécurité de tout acte transfusionnel.
Appréhender en tant qu’examen majeur en immuno-hématologie pré transfusionnelle.
Comprendre la logique et les limites des examens obligatoires pré transfusionnels destinés à assurer la sécurité de
l’acte transfusionnel.
1. Les systèmes de groupes sanguins : présentation générale
Un grand nombre d’antigènes (339 connus à ce jour répartis en 33 systèmes, collection et séries) sont présents sur la membrane des
hématies humaines. Ces antigènes sont pour la plupart regroupés en systèmes génétiquement induits dont la connaissance est nécessaire
dans plusieurs domaines : transfusion sanguine, allo immunisation foeto-maternelle, transplantation ou études génétiques.
Ces antigènes sont portés par des protéines, des glycoprotéines ou des glycolipides enchâssés dans la membrane des hématies et dirigés
vers l’extérieur de la cellule.
Ils sont divisés en deux groupes s’opposant sur de nombreux points :
1°) Le groupe appelé « ABO et ses associés », pour lequel une seule molécule (glycoprotéine ou glycolipide) porte plusieurs spécificités.
Les antigènes sont des sucres et à ce titre ne peuvent être les produits directs de gènes, ceux-ci ne sachant synthétiser que des protéines.
Ils en sont donc le produit secondaire. Les anticorps peuvent être naturels (réguliers ou irréguliers). Ce groupe est principalement composé
de ABO, Hh, Lewis.
2°) Le groupe appelé « Rh et ses collègues », dans lequel chaque molécule porte une spécificité propre. Les antigènes sont des protéines,
(donc produits primaires des gènes), les anticorps ne sont en principe pas naturels et ne sont présents que s’il a existé une stimulation
antigénique interhumaine (grossesse ou transfusion). Ce groupe est principalement composé de Rh, Kell, Duffy, Kidd, et MnSs.
Avec les groupes ABO, Rh, Kell, Duffy, Kidd, MnS dont la connaissance assure la sécurité de la très grande majorité des transfusions, on
comprend que cet immense polymorphisme fait qu’il est illusoire de penser que l’on peut réaliser des transfusions « compatibles dans tous
les systèmes ».
La sécurité transfusionnelle repose sur le principe général suivant :
Ne pas apporter par les hématies transfusées un antigène absent chez le receveur (pour éviter que par ces transfusions le receveur
ne s’immunise).
Ne pas apporter par les hématies transfusées un antigène correspondant à un anticorps présent dans le sérum (plasma) du receveur
(pour éviter une réaction transfusionnelle liée à un conflit Antigène-Anticorps).
Nous envisagerons donc pour chaque groupe sanguin une présentation générale des antigènes et des anticorps.
Nous ferons ensuite un chapitre sur les examens de laboratoire indispensables pour la sécurité des transfusions : groupage ABO Rh Kell,
RAI, compatibilité au laboratoire.
2. Les systèmes ABO et H
2.1. Les antigènes du système ABO et les règles de compatibilité pour la transfusion de CGR
C’est le système qui a été découvert en 1900 par LANDSTEINER, observant que le sérum de certains sujets agglutinait les hématies
d’autres sujets. Il a donc identifié deux antigènes définissant quatre groupes sanguins selon le ou les antigènes présents sur la membrane
et le ou les anticorps systématiquement présents (naturels réguliers) correspondant aux antigènes absents.
Groupes Antigènes Anticorps
Fréquence %
(Globulaires) (plasmatiques) (chez les caucasiens)
A
A
Anti-B
45
B
B
Anti-A
9
AB
A et B
Aucun
3
O
Ni A ni B
Anti-A et anti-B 43
Système ABO
Du fait de la présence naturelle et régulière des anticorps, le système ABO est le premier à prendre en compte lors de transfusions.
La règle est de ne jamais apporter un antigène contre lequel le receveur possède l’anticorps.
Le schéma classique des compatibilités ABO, en ce qui concerne la transfusion de globule rouges est donc le suivant :
Schéma de compatibilité
Un concentré de globules rouges (CGR) O peut être donné à un sujet O (transfusion iso groupe), à un sujet A, à un sujet B, à un sujet AB
(transfusions compatibles).
Un concentré de globules rouges (CGR) A peut être donné à un sujet A (transfusion iso groupe), ou à un sujet AB (transfusion compatible).
Il ne peut être donné à un sujet B en raison de l’anticorps anti-A systématiquement présent chez ce dernier.
Un concentré de globules rouges (CGR) B peut être donné à un sujet B (transfusion iso groupe), à un sujet AB (transfusion compatible). Il
ne peut être donné à un sujet A en raison de l’anticorps anti-B systématiquement présent chez ce dernier.
Un concentré de globules rouges (CGR) AB ne peut être donné qu’à un sujet AB. Il ne peut être donné à un sujet A en raison de l’anticorps
anti-B systématiquement présent chez ce dernier, ni à un sujet B en raison de son anti-A, ni à un sujet O en raison des anti-A et anti-B
naturellement présents.
La méconnaissance ou le non respect de ces règles de compatibilité va entraîner inévitablement un accident hémolytique de haute gravité
avec hémolyse intra vasculaire. C’est pour se prémunir contre cet accident hémolytique ABO, le plus grave (et restant encore
malheureusement le plus fréquent), que l’on ait à redouter en transfusion, que nous pratiquons en France le « contrôle ultime pré
transfusionnel au lit du patient » dont une des composantes est la vérification ultime, au moment de la transfusion de la compatibilité ABO.
Ce contrôle ultime pré transfusionnel s’effectue sur des dispositifs délivrés en même temps que les poches à transfuser et consiste à
vérifier au dernier moment la présence/absence des antigènes A et B à la fois chez le patient et sur les hématies à transfuser.
Les antigènes A et B sont des sucres et à ce titre ne peuvent être les produits directs de gènes, ceux-ci ne sachant synthétiser que des
protéines. Ils en sont donc le produit secondaire. Un sucre est particulièrement important, c’est l’antigène H qui précède les spécificités A
et/ou B, et qui se trouve donc être leur substrat. En effet, pratiquement tous les individus possèdent l’antigène H et seront donc capables
d’exprimer leurs spécificités ABO.
En revanche, il existe d’exceptionnels sujets appelés « Bombay » qui ne possèdent pas le gène H indispensable à la synthèse de
l’antigène H. De ce fait, le substrat H n’existant pas, la synthèse des antigènes A et/ou B ne pourra s’effectuer, même si le sujet en possède
les gènes. Ces exceptionnels sujets ne présentent donc sur la membrane de leurs globules rouges ni antigène A (développeront donc un
anti-A dans leur plasma), ni antigène B (développeront donc un anti-B dans leur plasma), ni antigène H (développeront donc un anti-H dans
leur plasma), ce qui en fait des receveurs dangereux puisque l’immense majorité de la population possède cet antigène H. Ces sujets ne
pourront être transfusés que par eux-mêmes ou leurs semblables. Comme tous les receveurs dangereux (il en existe dans tous les
systèmes), leur transfusion devrait être dans la mesure du possible, prévue, organisée et s’effectuer avec des hématies congelées ce qui
permet leur conservation quasi-illimitée dans le temps. Il existe un organisme appelé le Centre National de Référence pour les Groupes
Sanguins (CNRGS) dont une des missions consiste à assurer la prise en charge et la sécurité transfusionnelle de ces exceptionnels sujets
dits « receveurs dangereux ».
2.2. Les anticorps du système ABO
Ce sont des anticorps dits « naturels » préexistant donc à toute stimulation interhumaine. Ils seront donc un obstacle dès la première
transfusion.
Ils sont de nature IgM, anticorps dits « froids », c’est à dire que leur optimum thermique se situe à basse température (4°C). Cependant
même à 37°C leur dangerosité est grande, ils se fixent sur l’hématie, activent le complément, puis peuvent s’éluer (se décrocher) de
l’hématie et revenir dans le plasma. L’activation du complément est en général totale, jusqu’à la fraction C9 perforant la cellule, ce qui
entraîne une hémolyse intra vasculaire avec libération d’hémoglobine libre dans le plasma. Celui ci aura donc une couleur rouge « laquée
», et les urines seront de ce fait foncées (voire noires).
Les complications majeures à redouter sont la coagulation intra vasculaire disséminée (CIVD) et l’oligoanurie puis l’anurie par insuffisance
rénale.
Il existe également chez certains individus des anticorps anti-A ou anti-B de classe IgG, appelés anticorps ABO immuns ou hémolysines.
3. Le système LE (Lewis)
3.1. Les antigènes du système LE
Le système LE (Lewis) n’est qu’indirectement un système de groupe sanguin érythrocytaire. En effet les antigènes Lewis mis en évidence
sur les globules rouges sont des substances solubles, existant dans le plasma et s’adsorbant secondairement à la surface des hématies
définissant les phénotypes érythrocytaires. Les phénotypes du globule rouge ne traduisent donc pas le fonctionnement génétique de
l’érythroblaste mais expriment, par l’intermédiaire du plasma, le fonctionnement génétique d’autres cellules.
Si l’on prend comme exemple les cellules des glandes salivaires, chez les sujets possédant le gène Lewis, il existe dans la salive, une
substance spécifique, appelée substance Lewis. Si le sujet est non sécréteur (se/se) cette substance sera appelée Lewis a tandis que si le
sujet est sécréteur (Se/se ou Se/se) cette substance sera appelée Lewis b. Leur présence est donc contrôlée par deux systèmes
génétiques Le le et Se se.
Le gène Le détermine l’apparition de l’antigène soluble Lewis a.
Le gène Le et le gène Se déterminent l’apparition de l’antigène soluble Lewis b.
Il existe un compartiment cellulaire qui fonctionne de la même façon que la cellule des glandes salivaires, mais qui déverse les substances
solubles Lewis dans le plasma sous forme de lipides.
Si a est synthétisée (sujet Le et se/se) le phénotype érythrocytaire sera Le (a+b-).
Si b est synthétisée (sujet Le et Se) le phénotype érythrocytaire sera Le (a-b+).
En l’absence de gène Lewis (sujet le/le) le sujet, sécréteur ou non, aura un phénotype érythrocytaire Le (a-b-).
3.2. Les anticorps du système LE
Les anticorps anti-Lewis les plus fréquemment retrouvés sont l’anti-Lea, l’anti-Leb. Généralement naturels et toujours de nature IgM, ils ne
traversent pas la barrière placentaire et ne sont donc jamais impliqués dans une maladie hémolytique du nouveau né.
Les anticorps anti-Lewis sont souvent sans réelle importance sur le plan transfusionnel. Cependant certains anti-Lewis a peuvent être à
l’origine d’accidents hémolytiques sévères quand ils sont actifs à 37°C et de titre élevé.
4. Le système P1PK (P)
Anciennement dénommé P, ce système a été longtemps considéré comme un simple et mono-factoriel : seul était reconnu l’antigène P1
présent sur les hématies de 80 % des individus caucasiens. Les 20 % d’individus restants étaient appelés P2.
Le système P1PK est de nos jours considéré comme un système complexe qui comporte deux phénotypes principaux : P1 possédant les
spécificités P1 et P et présent chez 75 % des sujets caucasiens, P2 (25% des sujets) ne possédant que la spécificité P.
Il peut exister chez les sujets P2, un anticorps naturel anti-P1 sans grande importance transfusionnelle.
5. Le système RH (Rh)
De découverte plus récente, le système RH est d’un intérêt considérable en transfusion et en obstétrique du fait de l’immunogénicité
remarquable de ses antigènes, notamment de l’antigène D.
En 1940 LEVINE constate dans le sérum d’une femme enceinte la présence d’un anticorps agglutinant les hématies de 85% de la
population caucasienne. L’appellation de « Rhésus » qui a été donné à ce nouvel antigène provient d’une sorte de confusion avec un autre
antigène découvert à la suite de travaux de LANDSTEINER et WIENER (en référence au singe Macacus Rhesus ayant servi à ces
travaux). On a su par la suite qu’il s’agissait de deux antigènes distincts mais l’appellation de « Rhésus » a perduré pour l’allo anticorps
humain et le système.
5.1. Les antigènes du système RH
A ce jour, 54 antigènes ont été décrits pour ce système, ce qui démontre sa grande complexité. Nous nous limiterons à l’étude des cinq
principaux D, C, E, c, e.
5.1.1. L’antigène D
C’est celui qui est défini par l’anticorps découvert par LEVINE. Il est le plus immunogène des antigènes de groupes sanguins.
On appelle par convention RH positif les sujets (85% de la population caucasienne) dont les hématies sont agglutinées par cet
allo-anticorps, et qui possèdent donc l’antigène D (RH1), et RH négatif les individus (15%) dont les hématies sont dépourvues de cet
antigène D.
Les fréquences varient beaucoup selon les populations humaines. Par exemple, la fréquence du phénotype RH négatif est très faible (<
1%) dans les populations asiatiques.
5.1.2. Les autres antigènes
Rapidement après la découverte de l’antigène D, ont été mis en évidence d’autres anticorps qui n’agglutinaient pas dans les mêmes
proportions que l’anti-D les hématies des individus et qui reconnaissaient de ce fait d’autres déterminants antigéniques que D. Ainsi ont été
décrits les antigènes suivants : l’antigène C (RH2), présent chez 70% des individus caucasiens, l’antigène E (RH3) présent chez 30% de
ces mêmes individus, l’antigène c (RH4), présent chez 80%, et l’antigène e (RH5), présent chez 98% des individus caucasiens. On a de
plus observé des associations préférentielles dans la distribution de ces antigènes, les antigènes C et E se rencontrant plus fréquemment
chez les sujets RH positifs (possédant D) que chez les sujets RH négatifs, ceci traduisant ce que l’on appelle un déséquilibre de liaison.
D’autre part il convient de noter que les hématies ne possédant pas C sont (en dehors de très rares exceptions) nécessairement c positives
(et inversement), et qu’il en est de même pour les antigènes E et e, les hématies négatives pour l’antigène E étant nécessairement
positives pour l’antigène e (et inversement). C’est ce que l’on appelle la règle de l’antithétisme. Bien évidemment on peut observer des
hématies possédant à la fois les antigènes « antithétiques » C et c, E et e.
5.2. Les différentes nomenclatures, le phénotype RH
De nos jours il ne faut plus en retenir que deux, les autres n’étant plus utilisées.
La nomenclature en DCE dite de FISCHER et RACE
Prenons par exemple un sujet dont les hématies sont :
Positives avec l’anti-D
Positives avec l’anti-C
Négatives avec l’anti-E
Positives avec l’anti-c
Positives avec l’anti e
Le phénotype en DCE de ce sujet s’écrira DCcee.
La présence des lettre D, C, c, traduit la présence des antigènes D, C et c.
La présence de la lettre e traduit la présence de l’antigène e mais la présence de cette lettre deux fois dans le phénotype traduit la
présence « en double dose » de cet antigène e, ceci découlant de l’absence de l’antigène E, antithétique de e.
La nomenclature alphanumérique de la Société internationale de transfusion sanguine.
Aux antigènes D, C, E, c, e, correspondent respectivement les chiffres 1, 2, 3, 4, 5.
Ces chiffres sont précédés du signe – quand le sujet est dépourvu de l’antigène correspondant.
Le phénotype en nomenclature internationale des hématies précédentes s’écrira donc RH:1,2,-3,4,5.
Cette nomenclature simple et adaptable au langage informatique présente un avantage certain : mettre immédiatement en évidence le ou
les antigènes absents (ici l’antigène E, RH3), et qu’il faudra éviter d’apporter lors des transfusions afin d’éviter l’allo immunisation.
5.3. Les phénotypes variants : antigènes D faibles et D partiels
Le terme « D faible » regroupe de manière générale les diminutions d’expression antigénique D de nature quantitative (anciennement
appelées phénotype Du) associées à un phénotype RH positif. La mise en évidence de ces phénotypes dépend des techniques de
groupage et des réactifs utilisés. Aujourd’hui, la plupart des anticorps anti-D (« monoclonaux ») permettent la détection aisée des D «
faibles », même ceux difficiles à détecter avec les réactifs utilisés anciennement (« polyclonaux »).
Un sujet porteur d’un antigène D faible doit être considéré comme un sujet D positif en tant que donneur de sang. Pour les receveurs,
l'attitude transfusionnelle dépendra de la base moléculaire du phénotype D faible car il existe certaines formes connues comme pouvant
être sujettes à une alloimmunisation anti-D (exemple du phénotype D faible type 4.2).
Le terme de « D partiel » est réservé aux rares individus D+ capables de développer un allo anticorps anti-D à la suite d’une immunisation
par grossesse ou transfusion. En effet, l’antigène D doit être considéré comme un ensemble d’épitopes (ou sites antigéniques), dont
certains sont absents chez les sujets RH partiels, ceci pouvant donc conduire à un allo anticorps anti-D réagissant avec toutes les hématies
RH positives normales.
Un sujet D partiel qui s’est ainsi immunisé doit recevoir par la suite des hématies RH négatives.
5.4. Les anticorps du système RH
Contrairement aux anticorps du système ABO, les anticorps dirigés contre les antigènes du système RH ne sont pas naturels mais sont de
nature immune (on a décrit cependant des anti-E « naturels »).
L’antigène D est le plus immunogène de tous les antigènes de groupes sanguins. C’est pourquoi la règle est de ne pas transfuser un sujet
RH négatif avec des hématies RH positives.
Les autres antigènes C, E, c, et e peuvent également provoquer l’apparition d’anticorps immuns susceptibles d’être à l’origine d’hémolyse
post-transfusionnelle ou de maladies hémolytiques néonatales.
Actuellement la quasi totalité des patients reçoivent du « sang phénotypé » compatible avec leur propre phénotype, en adéquation avec les
recommandations de l’AFSSAPS de 2002. Ce sont des hématies typées en ABO, D, C, E, c, e, K (voir plus loin). Ceci afin d’éviter (ou de
limiter au maximum) l’allo immunisation transfusionnelle. Cette attitude était autrefois réservée à la transfusion de tout sujet féminin, de la
naissance jusqu’à l’âge de 50 ans environ, afin de préserver son avenir obstétrical.
Les anticorps anti RH sont des anticorps immuns, de nature IgG, anticorps dits « chauds », c’est à dire dont l’optimum thermique se situe à
37°C, se fixant sur l’hématie (on dit alors qu’elle est « sensibilisée ») et demeurant fixés. Les hématies ainsi sensibilisées ont de ce fait un
destin qui est leur destruction par les macrophages de la rate, ceux-ci ayant un « récepteur » qui leur permet de les reconnaître puis de les
capter en vue de leur phagocytose. Il s’agit donc ici d’une hémolyse dite « intra tissulaire » qui aura pour conséquence une dégradation de
l’hémoglobine en bilirubine, avec l’apparition d’un ictère post-transfusionnel.
6. Le système KEL (Kell)
Un problème de nomenclature mérite d’être souligné, le système s’appelle Kell (ou KEL dans la nomenclature internationale actuelle),
l’antigène principal de ce système s’appelle également Kell (ou KEL1)
6.1. Deux antigènes antithétiques principaux, K et k, appelés également KEL1 et KEL2
Les circonstances de découverte de l’anticorps anti-K sont similaires à celles de l’anti RH, c’est à dire dans le sérum d’une mère ayant mis
au monde un nouveau-né ictérique, le terme de Kell provenant du nom de la patiente. Cet anticorps reconnaissait les hématies d’environ
9% de la population caucasienne et l’antigène reçut le symbole K, KEL1 selon la nomenclature internationale actuelle.
Quelques années plus tard on mit en évidence un anticorps (anti-Cellano) reconnaissant l’antigène antithétique de K et auquel fut attribué
le symbole k, de nos jours KEL2.
Il existe donc trois phénotypes courants :
K- k+ ou KEL:-1,2 (sujet possédant en double dose l’antigène Cellano k). Ils représentent 91% de la population caucasienne.
K+ k+ ou KEL:-1,2 (sujet possédant les deux antigènes antithétiques, K et Cellano). Ils représentent 9% de la population.
K+ k- ou KEL:-1,2 (sujet possédant une expression homozygote de l’antigène K). Ils représentent 0,02 % des sujets caucasiens.
Dans la pratique courante des laboratoires la recherche se limite à l’antigène Kell car il est après D le plus immunogène des antigènes de
groupes sanguins : Un sujet K+ (s’il est également k+) pourra recevoir tout types de phénotype Kell, puisqu’il ne pourra s’immuniser contre
aucun des deux antigènes.
Un sujet K- doit recevoir du sang K-. Dans le cas contraire on prend le risque de l’immuniser et de lui faire produire un anti-K, ce qui se
produira statistiquement dans un tiers des cas.
Un sujet K+ k- doit déjà être considéré comme un sujet à risque car l’alloanticorps anti-k qu’il est susceptible de développer est un anticorps
« anti public », c’est à dire dirigé contre un antigène de grande fréquence dans la population (ici 99,98%) ; il rendra toute transfusion
ultérieure avec du sang classique par définition incompatible. C’est pourquoi il serait bon de tester les sujets K+ avec également un anti-k,
afin de s’assurer que les deux antigènes sont bien présents et que ce sujet ne doit pas être considéré comme un « receveur dangereux ».
Il existe à côté de K et k ( KEL1 et KEL2) un autre couple d’allèles faisant également partie du même système KEL, appelés Kpa (KEL3) et
Kpb (KEL4), Kpa étant un antigène de faible fréquence contrairement à Kpb, très largement répandu.
Du fait du grand pouvoir immunogène de l’antigène K, le « phénotypage standard » des unités de sang comporte la détermination
systématique des antigènes ABO, D, C, E, c, e, K.
6.2. Les anticorps du système KEL
Ce sont des anticorps immuns, nécessitant donc une stimulation soit par grossesse soit par transfusion.
Le plus fréquent et le plus problématique est l’anti-K. Actuellement, du fait de la transfusion en « sang phénotypé », respectant donc la
compatibilité avec l'antigène K, l’origine transfusionnelle de cet anticorps tend à diminuer. Par contre il peut se développer après grossesse
chez une femme K- enceinte d’un enfant K+.
Ce sont, comme les anti-RH, des anticorps immuns, de nature IgG, chauds, pouvant donner des hémolyses intra tissulaires et être
responsables d’accidents hémolytiques de transfusion. Ils peuvent être aussi à l’origine d’une incompatibilté foeto-maternelle grave, par
effet toxique sur les cellules progéniteurs érythroïdes.
7. Le système FY (Duffy)
7.1. Les antigènes du système FY
En 1950 fut découvert dans le sérum d’un patient polytransfusé un anticorps qui ne pouvait être rattaché à aucun autre système connu.
Ainsi fut identifié le premier antigène d’un nouveau système que les auteurs ont appelé Duffy (du nom du patient) et symbolisé par Fya
(FY1 dans la nomenclature internationale actuelle).
Fréquence du phénotype Duffy dans la population caucasienne
Fy (a+b-) ou FY1,-2 19.5 %
Fy (a- b+) ou FY-1,2 33 %
Fy (a+b+) ou FY1,2 47.5 %
Fréquence du phénotype Duffy dans la population d'origine africaine/antillaise
Fy (a+b-) ou FY1,-2 20 %
Fy (a- b+) ou FY-1,2 10 %
Fy (a+b+) ou FY1,2 2 %
Fy (a- b-) ou FY-1-2 68 %
On a ensuite pu identifier l’anticorps reconnaissant l’antigène antithétique et qui reçut le nom de Duffy b ou Fyb (FY2).
Nous pouvons donc définir trois phénotypes courants à l’aide de ces deux antigènes :
Les sujets Fy (a+b-) ou FY1,-2 qui possèdent donc l’antigène FY1 en double dose.
Les sujets Fy (a+b+) ou FY1,2 qui possèdent les deux antigènes FY1 et FY2.
Les sujets Fy (a-b+) ou FY-1,2 qui possèdent l’antigène FY2 en double dose.
Chez les sujets d'origine africaine/antillaise, une grande majorité des individus (70% de la population) n’exprime ni l’antigène FY1 ni
l’antigène FY2. Ils ont donc un phénotype Fy(a-b-) ou FY:-1,-2. Ce phénotype, si courant dans cette population, n'est observer que de façon
tout à fait exceptionnelle chez les caucasiens. Mais les caractéristiques de ces deux phénotypes au niveau moléculaire sont complètement
différentes et ceci présente une implication pratique immédiate sur le plan de la pratique transfusionnelle.
En effet, par grossesse ou transfusion, le sujet Fy(a-b-) caucasien s’immunisera de façon quasi systématique et fabriquera un anticorps
reconnaissant la totalité des hématies, donc dit « anti-public », de spécificité anti-FY3. C’est donc un « receveur dangereux » dont la
transfusion doit être réfléchie, organisée et s’effectuer avec des hématies rares congelées en accord avec le CNRGS.
Inversement le sujet Fy(a-b-) d'origine africaine/antillaises’immunise rarement avec un anti-FY3 et ils ne développent jamais d'anticorps
anti-FY2.
7.2. Les anticorps du système FY
Ce sont des anticorps immuns, nécessitant donc une stimulation soit par grossesse soit par transfusion et la responsabilité de l’anticorps
anti-Fya, résultant d’une alloimmunisation interhumaine, a été reconnue plusieurs fois dans la survenue d’accidents hémolytiques
transfusionnels et des maladies hémolytiques néo-natales. Le système FY est intéressant à un autre titre, en raison de la résistance que
présentent les sujets porteurs de phénotypes Fy(a-b-) c’est-à-dire la majorité des individus d'origine africaine, à l’infestation par le
Plasmodium vivax, l’un des agents du paludisme.
8. Le système JK (Kidd)
8.1. Les antigènes du système JK
Découvert en 1951, grâce à un anticorps de spécificité inconnue dans le plasma de Mme KIDD (dont l’enfant nouveau-né était atteint d’une
maladie hémolytique). Ainsi fut identifié le premier antigène d’un nouveau système que les auteurs ont appelé Kidd et symbolisé par Jka,
JK1 selon la nomenclature internationale actuelle.
En 1953, l’anti-Jkb, donnant des réactions antithétiques avec l’anti-Jka, fut reconnu. Le système JK (Kidd) est donc en première analyse,
un système simple à deux allèles, Jka ou JK1, Jkb ou JK2. Les antigènes JK sont normalement présents et développés dans le sang du
cordon.
Il existe un phénotype silencieux d’une grande rareté : Jk(a- b-), ou JK:-1,-2, dû à l’existence en double dose du gène allèle silencieux Jk.
Il existe 3 phénotypes JK possibles :
Jk (a+b-) ou JK1,-2 28 %
Jk (a- b+) ou JK-1,2 22 %
Jk (a+ b+) ou JK 1,2 50 %
8.2. Les anticorps du système JK
Ce sont des anticorps immuns, résultant d’une stimulation soit par grossesse soit par transfusion.
L’apparition d’un anticorps anti-Jka chez les polytransfusés est une éventualité fréquente liée à l’immunogénicité de l’antigène JK1, cet
anticorps, de nature IgM ou IgG fixant le complément, est souvent difficile à identifier. Cet anticorps anti JK1 peut cependant être à l’origine
d’accidents transfusionnels graves, voire mortels, même si l’on a du mal à le mettre en évidence in vitro, il est dit pour cela dit « perfide et
dangereux ».
L’anti-JK2 est plus rare mais peut cependant être responsable d’accidents hémolytiques post-transfusionnels et de maladies hémolytiques
du nouveau-né.
9. Le système MNS
9.1. Les antigènes du système MNS
Le système MNSs (comme le système P) fut découvert en 1927 par LANDSTEINER et LEVINE. A l’époque, seul le système des groupes
sanguins ABO était connu et ces auteurs essayaient d’immuniser les lapins par différents échantillons de sang humains de même groupe
ABO afin de voir s’il existait des réactions dissociées dans la formation des hétéro anticorps.
C’est de cette manière que l’antigène M et une année plus tard, l’antigène N furent découverts. Comme les anticorps anti-M et anti-N
donnaient des réactions antithétiques, il fut rapidement postulé que M et N étaient deux allèles. Ils portent actuellement le nom de MNS1 et
MNS2 dans la nomenclature internationale.
Jusqu’en 1947, le système MN fut réduit à ces deux antigènes mais la découverte de deux nouveaux antigènes S et s (liés à M et N) permit
rapidement d’arriver à la notion d’un système à deux couples d’allèles générant 4 types « d’haplotypes » : MS, Ms, NS et Ns dont la
fréquence génique est très différente (NS 0.08 et Ns 0.39).
Les diverses combinaisons phénotypiques et génotypiques sont résumées sur le tableau suivant :
MS
Ms
NS
MS M+N-S+s- (6%)MNS1,-2,3,-4 M+N-S+s+
M+N+S+s- (4%)MNS1,2,3,-4
(14%)MNS1,-2,3,4
Ms M+N-S+s+
M+N-S-s+ (23%)MNS1,-2,-3,- M+N+S+s+ (23%)MNS1,2,3,4
(14%)MNS1,-2,3,4
NS M+N+S+s- (4%)MNS1,2,3,-4 M+N+S+s+
M-N+S+s- (0.5%)MNS(23%)MNS1,2,3,4
1,2,3,-4
Ns M+N+S+s+
M+N+S-s+(23%)MNS1,2,-3,4 M-N+S+s+ (6.5%)MNS(23%)MNS1,2,3,4
1,2,3,4
Ns
M+N+S+s+ (23%)MNS1,2,3,4
M+N+S-s+(23%)MNS1,2,-3,4
M-N+S+s+ (6.5%)MNS1,2,3,4
M-N+S-s+ (15%)MNS-1,2,-3,4
Des études familiales ont rapidement montré qu’il s’agissait bien d’un système à quatre haplotypes car les gènes portés par les locis M, N,
S, s, étaient transmis ensemble lors de la méïose.
9.2. Les anticorps du système MNS
Dans l’espèce humaine, la majorité des anti-M et des anti-N sont des anticorps apparemment naturels, actifs à basse température et de
titre faible. Ils sont en général sans importance transfusionnelle. L'anticorps anti-N est tout à fait exceptionnel chez les sujets d'origine
caucasienne.
Les anti-S et s sont généralement d’origine immune et sont capables d’entraîner des accidents de transfusion. Ils sont donc à prendre en
considération en cas de transfusions.
10. Autres systèmes ou antigènes de groupes sanguins érythrocytaires
Il existe d’autres systèmes de groupes sanguins dont l’intérêt transfusionnel est plus restreint. A titre d’information citons :
1°). Le système LU (Lutheran)
2°). Le système DI (Diego)
3°). Le système YT (Cartwright)
4°). Le système DO (Dombrock)
5°). Le système CO (Colton)
6°). Le système SC (Scianna)
Dans chaque système, il peut exister des anticorps d’importance transfusionnelle, mais leur étude relève de laboratoires d’immuno
hématologie spécialisés.
11. Les analyses de base en immuno-hématologie
Préalables et obligatoires avant toute transfusion elles permettent d’assurer la sécurité immunologique du receveur.
Rappelons les buts essentiels de ces examens :
Ne pas apporter au receveur des antigènes contre lesquels il possède des anticorps. (c’est le but de la recherche d’anticorps
irréguliers ou RAI).
Eviter de lui faire fabriquer des anticorps contre des antigènes qu’il ne possède pas. (c’est le but des phénotypages).
Mettre en évidence un conflit antigène-anticorps in vivo. (c’est le but de l’Epreuve Directe de Compatibilité au Laboratoire ou EDCL).
11.1. Le groupage et les phénotypages
Ils consistent à mettre en évidence les antigènes érythrocytaires portés par les hématies des patients (receveurs) ou de donneurs.
Ils peuvent s’effectuer par des techniques simples d’agglutination mais également par des techniques plus sophistiquées comme le « test
indirect à l’antiglobuline ».
11.1.1. Le phénotypage a minima (appelé GROUPAGE)
Il est strictement nécessaire avant toute transfusion et consiste à déterminer las antigènes du système ABO, les antigènes D,C,E,c,e du
système RH et l’antigène K du système KEL.
11.1.1.1. Le groupage ABO
Il consiste à mettre en évidence :
D’une part les antigènes A (groupe A et AB), B (groupe B et AB) ou H (groupe O) présents sur la membrane du globule rouge à l’aide
d’anticorps spécifiques anti A, anti B, anti A+B, anti H. Ceci constitue l’épreuve dite de Beth Vincent ou épreuve globulaire.
D’autre part les anticorps correspondants aux antigènes absents : anti-B des sujets A, anti-A des sujets B, anti-A et anti-B des sujets O
présents systématiquement (anticorps naturels réguliers). Ceci constitue l’épreuve dite de Simonin ou encore épreuve sérique.
Il est à noter que chez le nouveau né ces anticorps sont régulièrement absents et que seuls les antigènes présents sur la membrane
déterminent le groupage sanguin provisoire. Les anticorps seront développés au cours de la première année.
Un groupe sanguin n’est considéré comme valide qu’après deux déterminations (Beth Vincent et Simonin) réalisées sur deux prélèvements
distincts.
Le respect de la compatibilité ABO est indispensable dès la première transfusion en raison de la présence naturelle d’anticorps anti-A et
anti-B chez le receveur en fonction de son phénotype ABO.
11.1.1.2. Le groupage RH K
Il consiste à mettre en évidence à l’aide d’anticorps spécifiques la présence ou l’absence des cinq antigènes principaux D, C, E, c, e (RH1,
RH2, RH3, RH4, RH5) et l’antigène K (KEL1).
Contrairement au groupage ABO, il n’existe pas de « contre épreuve » sérique, les anticorps n’étant pas naturels réguliers mais immuns.
Ici également le groupe sanguin n’est considéré comme valide qu’après deux déterminations réalisées sur deux prélèvements distincts.
La détermination des 5 antigènes du système RH et et de l'antigène K servira à respecter la compatibilité pour les antigènes réputés
comme étant les plus immunogènes.
11.1.2. Le phénotype étendu
Il consiste à déterminer les antigènes de plus faible immunogénicité des autres systèmes érythrocytaires.
Le respect de la compatibilité dans ces systèmes est réservé aux patients immunisés (afin qu’ils n’aggravent leur immunisation) et à
certains patients polytransfusés au très long cours (afin de ne pas hypothéquer leur chances de survie avec une immunisation). Il est
IMPORTANT de prévoir cet examen et de le prescrire à distance de toute transfusion (>2 mois).
11.2. La recherche d’anticorps irréguliers (R.A.I.)
Elle consiste à détecter et à identifier dans un sérum ou un plasma la présence d’un (ou de plusieurs) anticorps anti-érythrocytaires.
La RAI s’effectue donc en deux temps :
Le dépistage qui répond à la question suivante : Existe-t-il dans ce sérum ou ce plasma un ou des anticorps dirigés contre les antigènes
courants des globules rouges ?
L’identification, si la réponse à la question précédente est positive : Quels sont les noms (spécificités) du ou des anticorps présents dans ce
sérum ou ce plasma ?
11.2.1. Le dépistage
D’un point de vue technique, consiste à mettre en présence le sérum à tester avec un panel d’hématies O (pour éviter l’interférence des
anticorps anti-A et/ou anti-B naturellement présents), possédant au moins l’ensemble des antigènes contre lesquels on recherche les
anticorps, soit les antigènes D, C, E, c, e, K, Fya, Fyb, Jka, Jkb, Lea, Leb, P1, MNSs, (cette séquence permettant d’assurer la sécurité
immunologique de l’immense majorité des transfusions). Réglementairement, ce panel de dépistage doit contenir un minimum de 3
hématies-tests.
Les textes réglementaires imposent une seule technique (test indirect à l’anti-globuline) capable de détecter les IgG puisque ce sont
principalement elles qui sont le plus fréquemment mises en causes dans les accidents transfusionnels.
Si des réactions négatives sont obtenues avec ces trois hématies (« panel de dépistage »), on pourra apporter la réponse « RAI négative »,
ce qui autorise la transfusion.
Si une (ou a fortiori) plusieurs hématies sont positives, la réponse est «RAI positive, présence d’un ou de plusieurs anticorps, à identifier ».
11.2.2. L’identification
La technique consiste à tester le sérum dans la même technique contre un nombre plus étendu de globules rouges choisis (le panel
d’identification doit être constitué d’au moins 10 hématies-tests) afin de pouvoir examiner les concordances entre les hématies trouvées
positives ou négatives et la présence ou l’absence d’antigènes sur ces hématies.
L’identification est une sorte de « jeu de logique » permettant d’attribuer une spécificité grâce à la présence d’un antigène déterminé sur la
membrane de toutes les hématies agglutinées.
Par exemple, si toutes les hématies agglutinées sont porteuses de l’antigène E et toutes les hématies négatives sont dépourvues de cet
antigène, on pourra en déduire que l’anticorps en cause est bien un anti-E.
Il est nécessaire d’avoir au moins 3 hématies agglutinées porteuses de l’antigène considéré et 3 hématies non agglutinées non porteuse de
l'antigène considéré (règle des "3+ 3-").
Le diagnostic d’allo anticorps sera secondairement confirmé par l’absence de l’antigène sur les hématies du patient et la conséquence qui
en découle sera la transfusion de concentrés globulaires dépourvus également de cet antigène.
11.2.3. L’interprétation
La RAI constitue la base de la sécurité transfusionnelle.
Elle doit être effectuée :
Avant toute première transfusion, ceci afin de mettre en évidence les éventuels anticorps « naturels » autres que ABO qui pourraient
s’avérer dangereux (ex : anti LE1, anti H des sujets « Bombay » etc…).
Avant toute transfusion ou avant toute première transfusion d’une série de transfusions.
Entre chaque série de transfusions.
Après la dernière transfusion d’une série.
Chez les polytransfusés, la fréquence d’exécution doit être adaptée en fonction de la pathologie et des protocoles établis par les
prescripteurs.
Selon les Bonnes Pratiques Transfusionnelles, éditées par l’AFSSAPS, la règle générale du délai de validité d’une RAI négative est de 3
jours.
Cependant, en situation de bilan pré opératoire, le délai pourra être allongé ( 21 jours par exemple) à condition que le prescripteur s’assure
de l’absence d’épisode immunogène chez son patient dans les 6 mois précédents (absence de transfusion, de grossesse, de greffe).
Inversement, ce délai pourra être raccourci (inférieur à 3 jours) chez certains polytransfusés.
11.3. L’épreuve directe de compatibilité au laboratoire (EDCL)
Cette épreuve, aussi appelée « cross match au laboratoire » sert à s’assurer de la compatibilité de concentrés globulaires avant toute
transfusion et n’est indiquée que pour 2 catégories de patients :
tout sujet ayant ou ayant eu un allo anticorps (RAI positive)
tout nouveau-né présentant un test direct à l’antiglobuline positif ou né de mère immunisée (immunisation passive)
Le test consiste comme précédemment en un test indirect à l’anti-globuline effectué avec le plasma ou le sérum du receveur potentiel et les
globules rouges à transfuser. Ce test en plus de la RAI serait un meilleur « reflet » de ce qui risque de se passer « in vivo ».
Cependant, il est utopique de penser que la totalité des antigènes de groupes sanguins puissent être portés par un nombre limité
d’hématies-test. En effet il existe des antigènes de faible fréquence dits « antigènes privés » pouvant ne pas avoir été détectés et
cependant avoir une incidence transfusionnelle. L’épreuve de compatibilité au laboratoire serait à même de détecter une telle
incompatibilité et c’est pour cette raison qu’elle est considérée comme un complément à une RAI positive (elle permet par ailleurs de
vérifier la compatibilité ABO). Il faut toutefois considérer que la très faible probabilité de rencontre entre un antigène privé et l’anticorps qui
lui correspond ne justifie pas l’indication systématique de cette épreuve avant toute transfusion (cf. les recommandations émises par
l’AFSSAPS en 2002, en cours d’actualisation par l’ANSM).
12. Conclusion
La connaissance de la « séquence du transfuseur » (ABO, RH, KEL, FY, JK, MNS) ainsi que la RAI complétée éventuellement par l’EDCL
assure la sécurité immuno-hématologique de l’immense majorité des transfusions.
Une dernière épreuve obligatoire lors de toute transfusion est le contrôle ultime pré transfusionnel, abordé dans la leçon : "le contrôle ultime
pré transfusionnel".