Fiche de révision : Systèmes sanguins et MHNN

📋 Plan du Cours

1. Indices des éléments figurés
2. Histoire de la transfusion sanguine
3. Systèmes de groupes sanguins
4. Phénotype Bombay et transfusion
5. Hérédité des groupes sanguins
6. Anticorps ABO et effets
7. Antigènes et génétique Rhésus
8. Allo-immunisation et maladie néonatale
9. Test de Kleihauer et quantification
10. Variants du système Rhésus
11. Système Kell
12. Systèmes Kidd et MNS
13. Système Duffy
14. Maladie hémolytique du nouveau-né
15. Détection biologique de la MHNN

📅 Repères chronologiques

1. 1667À Paris, Jean-Baptiste Denis réalise la première transfusion sanguine documentée chez l’être humain avec le sang d’un agneau pour un patient de 15 ans souffrant de fièvre depuis des mois.
2. 1818James Blundell tente les premières transfusions interhumaines et retient l’hémorragie aiguë comme indication, notamment pour contrôler les hémorragies du post-partum.
3. 1900Karl Landsteiner découvre les groupes sanguins A, B et O, permettant de comprendre les réactions transfusionnelles.
4. 1902Décastello et Sturli identifient le groupe AB, complétant le système ABO. - Décastello & Sturli, 1902
5. 1940Landsteiner et Wiener découvrent le système Rhésus, contribuant à prévenir les accidents transfusionnels graves. - Landsteiner & Wiener, 1940

📖 1. Indices des éléments figurés

🔑 Notions clés & Définitions

• Transfusion sanguine : Administrer à un ou plusieurs receveurs malades du sang ou l’un de ses composants, provenant d’un ou plusieurs donneurs.
• Hématocrite : Le volume occupé par les hématies dans un volume donné de sang total.
• VGM : La taille moyenne des globules rouges.
• CCMH : La quantité d’hémoglobine comprise dans 100 ml de globules rouges.
• TCMH : La quantité moyenne d’hémoglobine comprise dans un globule rouge.

★ À maîtriser

• Le sang est composé de :

  • plasma
  • globules rouges
  • globules blancs
  • plaquettes

• 🔄 Lors d’une transfusion incompatible : un antigène différent est porté par un globule rouge étranger, le système immunitaire reconnaît ce globule rouge comme un envahisseur, le système immunitaire produit des anticorps, les anticorps détruisent les globules rouges du donneur, ce qui peut provoquer une réaction fatale

Compléments

• Le sang circule continuellement dans les vaisseaux sanguins et le cœur grâce notamment à la pompe cardiaque.

• Les polynucléaires neutrophiles (PN) participent à la destruction des agents infectieux.

• Les polynucléaires éosinophiles (PE) interviennent dans les réactions allergiques et la défense contre certains parasites et champignons.

📖 2. Histoire de la transfusion sanguine

★ À maîtriser

• L’expansion des transfusions interhumaines est entravée par l’ignorance des groupes sanguins et la coagulation immédiate du sang après son prélèvement.

Compléments

• Les transfusions de James Blundell donnent des résultats encourageants : cinq des dix patients transfusés sont sauvés.

• Dans les années 1950-1960, les tests de compatibilité et le cross-match contribuent au début de la transfusion moderne sécurisée.

📖 3. Systèmes de groupes sanguins

★ À maîtriser

• La membrane des globules rouges est une bicouche de phospholipides portant des antigènes de nature protéique, glycoprotéique ou glucidique, transmis héréditairement par les gènes.

• En 2023, la Société internationale de transfusion sanguine (ISBT) recense plus de 390 antigènes à la surface des globules rouges et plus de 45 systèmes de groupes sanguins.

📌 Les anticorps du système ABO sont des IgM naturels et une incompatibilité peut provoquer une hémolyse intravasculaire grave immédiate, tandis que les anticorps anti-D du système Rh sont des IgG très immunogènes associés au risque de maladie hémolytique du nouveau-né et de réactions transfusionnelles.

Compléments

• Les systèmes sanguins se distinguent par le nombre et la nature de leurs antigènes majeurs, le type d’anticorps associés, leur importance clinique et leur fréquence ou distribution.

• Le système Kell comprend notamment les antigènes K, k, Kpa et Kpb ; ses anticorps IgG sont très immunogènes et peuvent provoquer des réactions transfusionnelles sévères et une maladie hémolytique du nouveau-né.

• Les anticorps IgG des systèmes Duffy (Fya, Fyb) et Kidd (Jka, Jkb) sont associés aux réactions transfusionnelles retardées et à la maladie hémolytique du nouveau-né, et Duffy protège contre Plasmodium vivax.

• Les anticorps Lewis (Lea, Leb) sont des IgM naturels, peu significatifs cliniquement, mais peuvent interférer avec les tests sérologiques.

• Le système Vel est rare, mais les anticorps anti-Vel peuvent provoquer une hémolyse sévère.

📖 4. Phénotype Bombay et transfusion

🔑 Notions clés & Définitions

• Substance H : Structure de base présente sur les globules rouges, nécessaire à l’expression des antigènes A et B.

★ À maîtriser

• Le système ABO est le plus important des systèmes de groupes sanguins érythrocytaires : il est présent chez tous les individus et une incompatibilité ABO provoque des réactions immunitaires plus fréquentes et plus sévères que celles dues aux autres systèmes antigéniques.

• L’antigène A est formé lorsque la glycosyltransférase A ajoute de la N-acétylgalactosamine à l’extrémité de la substance H.

• L’antigène B est formé lorsque la glycosyltransférase B ajoute du D-galactose à l’extrémité de la substance H.

📌 Contrairement au groupe O classique, les personnes de phénotype Bombay ne possèdent pas la substance H sur leurs globules rouges.

• En l’absence de substance H, les antigènes A et B ne peuvent pas être construits, même si la personne possède les gènes A ou B.

📌 Une personne de phénotype Bombay ne peut recevoir du sang que d’une autre personne de phénotype Bombay, car ses anticorps anti-H attaquent les globules rouges de groupe O standard, qui possèdent la substance H.

Compléments

• Le phénotype Bombay, découvert en 1952 à Bombay, en Inde, est une variante très rare qui peut sembler être de groupe O lors des tests de routine.

• Le phénotype Bombay résulte de l’héritage d’une version récessive défectueuse du gène H, souvent notée hh, qui empêche la production de l’enzyme nécessaire à la synthèse de la substance H.

• Le sang des personnes de phénotype Bombay contient des anticorps anti-A, anti-B et surtout anti-H.

📌 Le sang Bombay peut être donné à n’importe quel groupe ABO, car il ne contient aucun antigène A, B ou H susceptible d’être attaqué.

💡 Astuce mémo

O classique possède H ; Bombay en est dépourvu

📖 5. Hérédité des groupes sanguins

★ À maîtriser

• Le gène ABO, situé sur le chromosome 9, possède trois allèles principaux : A, B et O.

• Les groupes sanguins correspondent respectivement à :

  • la présence de l’antigène A
  • la présence de l’antigène B
  • la présence des antigènes A et B
  • l’absence des antigènes A et B

Compléments

• Le gène H, aussi appelé FUT1, produit l’enzyme qui fabrique la substance H.

• L’allèle A code une enzyme qui ajoute de la N-acétylgalactosamine à la substance H, créant l’antigène A.

• L’allèle B code une enzyme qui ajoute du D-galactose à la substance H, créant l’antigène B.

• L’allèle O ne code aucune enzyme fonctionnelle, de sorte qu’aucun sucre terminal n’est ajouté à la substance H.

📖 6. Anticorps ABO et effets

★ À maîtriser

• Les groupes ABO sont définis par les antigènes présents sur la membrane des globules rouges, révélés par l’agglutination avec les anticorps correspondants, et transmis génétiquement.

• La majorité des anticorps ABO sont des IgM, de grosses immunoglobulines pentamériques qui peuvent se lier à plusieurs antigènes et provoquer une forte agglutination des globules rouges.

📌 Une agglutinine provoque l’agglomération des globules rouges en créant des ponts entre eux, tandis qu’une hémolysine détruit leur membrane, souvent avec l’aide du complément.

Compléments

• Les anticorps anti-A et anti-B ne sont pas présents à la naissance et se développent pendant les premiers mois de vie, autour du troisième au sixième mois.

• Les IgM, souvent qualifiées d’anticorps froids, réagissent mieux vers 4 °C que vers 37 °C, mais restent actives à 37 °C.

📌 Les anticorps naturels apparaissent sans immunisation par transfusion ou grossesse, tandis que les anticorps immuns apparaissent après une telle immunisation.

📌 Les anticorps réguliers sont présents chez tous les individus, tandis que les anticorps irréguliers ne sont présents que de façon irrégulière et doivent être recherchés.

• L’agglutination peut bloquer les vaisseaux sanguins, tandis que l’hémolyse libère de grandes quantités d’hémoglobine pouvant endommager les reins et entraîner une insuffisance rénale.

💡 Astuce mémo

Les agglutinines rapprochent les hématies ; les hémolysines les détruisent

📖 7. Antigènes et génétique Rhésus

★ À maîtriser

• Chez 47 808 donneurs de 18 à 45 ans étudiés à Rabat entre 2015 et 2019, les fréquences étaient O 49,12 %, A 31,03 %, B 15,55 % et AB 4,30 %.

📌 En système ABO, la compatibilité des transfusions de plasma suit des règles inverses de celles des transfusions de globules rouges.

• Les principaux antigènes du système Rhésus sont D, C, c, E et e, et l’antigène D détermine le statut Rhésus positif ou négatif.

• Le système Rhésus est localisé sur le chromosome 1 ; le gène RHD code la protéine D et le gène RHCE code les antigènes C/c et E/e.

📌 Le phénotype Rh+ correspond à la présence d’un gène RHD fonctionnel produisant la protéine D, tandis que le phénotype Rh− correspond à l’absence ou à l’inactivité de RHD et à l’absence de protéine D.

Compléments

• L’étude Avicenne menée auprès de donneurs au Service de Transfusion de Marrakech rapporte O 48,1 %, A 32,17 %, B 15,38 % et AB 4,40 %.

• Une étude à l’hôpital militaire Mohammed V de Rabat, portant sur 7 000 dons de sang pendant une année vers 2015, rapporte O 46,17 %, A 32,27 %, B 16,42 % et AB 5,14 %.

• Le système Rhésus a été découvert en 1940 par Landsteiner et Wiener.

• Les combinaisons d’allèles RHCE indiquées sont :

  • Ccee
  • CcEe
  • CcEE
  • CCee
  • CCEe
  • CCEE
  • ccee
  • ccEe
  • ccEE

📖 8. Allo-immunisation et maladie néonatale

★ À maîtriser

• Chez une mère Rh− portant un fœtus Rh+, des hématies fœtales portant l’antigène D peuvent passer dans le sang maternel à l’accouchement, ce qui déclenche la production d’anticorps anti-D ; lors d’une grossesse ultérieure, ces anticorps peuvent traverser le placenta et détruire les hématies fœtales.

• Les anticorps anti-D sont des IgG capables de traverser le placenta et de provoquer une maladie hémolytique du nouveau-né lors d’une grossesse ultérieure avec un fœtus Rh+.

📌 L’injection d’immunoglobulines anti-D à une femme enceinte Rh− élimine rapidement les hématies fœtales Rh+ passées dans sa circulation et empêche la production de ses propres anticorps anti-D.

Compléments

• La maladie hémolytique du nouveau-né peut entraîner un ictère et une anémie et nécessiter une transfusion ou une exsanguino-transfusion à la naissance, voire in utero.

• La présence de l’antigène D est indiquée chez 85 % des individus et son absence chez 15 %.

• Les anticorps anti-Rh peuvent apparaître après une transfusion de sang Rh+ chez une personne Rh− ou après le contact du sang d’un fœtus Rh+ avec celui d’une mère Rh−.

• Les immunoglobulines anti-D sont administrées pendant la grossesse, souvent vers la 28e semaine, après l’accouchement si le bébé est Rh+, ainsi qu’après une fausse couche ou une hémorragie.

💡 Astuce mémo

Grossesse initiale sans complication → passage d’hématies à l’accouchement → anti-D maternels → atteinte lors d’une grossesse suivante.

📖 9. Test de Kleihauer et quantification

🔑 Notions clés & Définitions

• Test de Kleihauer : Examen qui met en évidence et dénombre les hématies fœtales dans le sang maternel afin d’estimer le volume de sang fœtal présent au moment du prélèvement.

★ À maîtriser

📌 Le test de Kleihauer distingue les hématies fœtales, dont l’HbF résiste à l’acidélution et reste colorée en rose vif, des hématies maternelles, dont l’HbA est fragile à l’acidélution et qui apparaissent comme des fantômes pâles.

📐 Formule - Le volume d’hémorragie fœto-maternelle est estimé par $V_{HFM} = \frac{\%\,\text{GR fœtaux} \times V_{\text{sanguin maternel}}}{100}$ ; le volume sanguin maternel utilisé est d’environ 5 000 mL (5 L) chez une femme adulte.

Compléments

• Pour le test de Kleihauer, un dépistage rapide compte 2 000 hématies, tandis qu’une quantification fiable en compte 10 000.

• Si 50 hématies fœtales sont comptées parmi 10 000 hématies, elles représentent 0,5 % des hématies comptées.

• Avec 0,5 % d’hématies fœtales et un volume sanguin maternel de 5 000 mL, le volume d’hémorragie fœto-maternelle estimé est de 25 mL.

• 🔄 La méthode automatisée suit ces étapes :

  1. Prélever le sang maternel sur EDTA.
  2. Laver pour éliminer le plasma et les globules blancs.
  3. Fixer et perméabiliser les cellules pour permettre l’accès à l’HbF.
  4. Incuber avec un anticorps fluorescent anti-HbF.
  5. Laver puis acquérir les données par cytométrie en flux.
  6. Définir une porte sur les globules rouges et compter le pourcentage de cellules HbF+.
  7. Convertir le pourcentage en volume estimé d’hémorragie.

• Dans le test automatisé, un anticorps fluorescent anti-HbF marque les hématies fœtales, qui émettent un signal lorsqu’elles passent devant le laser du cytomètre, puis l’ordinateur calcule leur pourcentage parmi les globules rouges.

📌 Les méthodes automatisées ou semi-automatisées offrent une meilleure reproductibilité et sensibilité ainsi qu’un gain de temps dans les laboratoires équipés, mais elles coûtent cher, nécessitent du personnel formé et du matériel spécialisé, et restent exposées aux biais de préparation des échantillons et de qualité des colorations.

💡 Astuce mémo

HbF résiste à l’acide et reste colorée ; HbA est détruite et laisse des fantômes pâles.

📖 10. Variants du système Rhésus

★ À maîtriser

📌 Le variant D faible correspond à un antigène D normal présent en petite quantité, difficile à détecter et susceptible d’être classé à tort comme Rh−, avec un risque d’erreur transfusionnelle ou obstétricale.

• Dans le variant D partiel, l’antigène D est incomplet et le patient peut produire des anti-D, entraînant un risque d’allo-immunisation après transfusion Rh+ et de maladie hémolytique du nouveau-né chez la femme enceinte.

Compléments

• Le phénotype Rh null correspond à l’absence de tout antigène Rh sur les globules rouges et peut s’accompagner d’une anémie hémolytique chronique et de transfusions très difficiles, nécessitant du sang Rh null.

• Le phénotype Rh null peut entraîner la formation d’anticorps anti-Rh29.

💡 Astuce mémo

D faible : peu d’antigène ; D partiel : antigène incomplet.

📖 11. Système Kell

★ À maîtriser

• Les allèles K et k sont codominants, et les phénotypes indiqués sont K+ k+ à 8,9 %, K+ k− à 0,1 % et K− k+ à 91 %.

• L’antigène K est présent chez 9 % des personnes, est très immunogène et peut provoquer une réaction transfusionnelle grave ou une maladie hémolytique du nouveau-né.

Compléments

• Le système Kell est l’un des principaux systèmes de groupes sanguins humains après ABO et Rh, et ses antigènes sont des protéines transmembranaires des globules rouges.

• Le système Kell comporte notamment les antigènes K (Kell) et k (Cellano), codés par les gènes KEL situés sur le chromosome 7.

• L’antigène k est présent chez 99 % des personnes, a une faible immunogénicité et pose rarement un problème clinique.

• Les antigènes Kpᵃ et Jsᵃ peuvent provoquer une allo-immunisation, tandis que Kpᵇ et Jsᵇ sont rarement cliniquement significatifs.

📖 12. Systèmes Kidd et MNS

★ À maîtriser

• Les antigènes Kidd sont immunogènes et peuvent être impliqués dans des réactions transfusionnelles et dans la maladie hémolytique du nouveau-né.

• Les anti-S, anti-s et anti-U peuvent provoquer des réactions transfusionnelles graves et une maladie hémolytique du nouveau-né, tandis que les anti-M et anti-N sont généralement bénins.

Compléments

• Les antigènes Jka (JK1) et Jkb (JK2) du système Kidd sont codés par deux allèles situés sur le chromosome 18.

• Les trois phénotypes du système Kidd sont :

  • JK(a+ b+)
  • JK(a+ b−)
  • JK(a− b+)

• Le système MNS comprend les antigènes M, N, S, s et U ; GPA porte M et N, tandis que GPB porte S, s et U.

• Dans le système MNS, M/N et S/s sont codominants.

• Les antigènes M et N sont fréquents et faiblement immunogènes (IgM), tandis que S et s sont fréquents et modérément immunogènes (IgG).

• L’antigène U est très fréquent et fortement immunogène (IgG).

📖 13. Système Duffy

★ À maîtriser

• Le phénotype Fy(a−b−), dépourvu d’antigènes Duffy, confère une résistance à Plasmodium vivax, qui utilise ces antigènes comme porte d’entrée.

Compléments

• Les principaux antigènes du système Duffy sont Fya et Fyb, codés par le gène DARC situé sur le chromosome 1, avec une codominance des allèles FYA et FYB.

• Fya et Fyb sont fréquents selon les populations et ont une immunogénicité modérée (IgG) ; Fy(a−b−) ne comporte aucun antigène et ne présente pas d’anticorps naturellement.

📖 14. Maladie hémolytique du nouveau-né

🔑 Notions clés & Définitions

• Maladie hémolytique du nouveau-né : Affection due à la destruction prématurée des globules rouges du fœtus ou du nouveau-né par des anticorps maternels ; elle relève d’une allo-immunité dans laquelle le système immunitaire maternel attaque les hématies fœtales considérées comme étrangères.
• Ictère néonatal : Coloration jaune de la peau et des yeux du nouveau-né due à une augmentation de la bilirubine dans le sang.
• Hépatosplénomégalie : Augmentation anormale et simultanée du volume du foie et de la rate.
• Hydrops fœtalis : Accumulation massive de liquide dans plusieurs compartiments du fœtus, notamment les tissus et les cavités, et traduit une souffrance sévère.

★ À maîtriser

• 🔄 Le mécanisme suit ces étapes :

  1. Des globules rouges fœtaux passent dans la circulation maternelle.
  2. Des antigènes incompatibles déclenchent la production d’IgG maternelles.
  3. Les IgG maternelles traversent le placenta et se fixent aux globules rouges fœtaux.
  4. L’activation du complément et la phagocytose provoquent l’hémolyse des globules rouges fœtaux.

• Les conséquences cliniques comprennent :

  • Anémie hémolytique
  • Ictère néonatal
  • Hépatosplénomégalie
  • Hydrops fœtalis

Compléments

• Les incompatibilités Rhésus ou ABO peuvent déclencher la production d’anticorps maternels contre les antigènes des globules rouges fœtaux.

• Dans l’incompatibilité Rhésus décrite, une mère Rh− porte un fœtus Rh+ et peut produire des anti-D après contact avec le sang fœtal.

• Dans l’incompatibilité ABO décrite, une mère de groupe O peut produire des anti-A ou anti-B qui attaquent les globules rouges d’un enfant de groupe A ou B.

💡 Astuce mémo

Incompatibilité antigénique → IgG maternelles → hémolyse fœtale.

📖 15. Détection biologique de la MHNN

★ À maîtriser

• Chez la mère pendant la grossesse, la recherche d’anticorps irréguliers (RAI) détecte les anticorps développés contre les globules rouges fœtaux, et le test de Kleihauer estime le passage de globules rouges fœtaux dans le sang maternel.

• Chez le fœtus ou le nouveau-né, la détection biologique comprend le groupage sanguin et Rhésus, le test de Coombs direct, le dosage de la bilirubine et l’hémogramme recherchant une anémie avec augmentation des réticulocytes et baisse de l’hémoglobine.

📌 Pour transfuser des globules rouges phéno-compatibles, il ne faut pas transfuser une poche portant un antigène absent chez le receveur, comme l’antigène c dans l’exemple du receveur c− et du donneur c+.

Compléments

• Dans l’exemple d’un receveur A Rh+ C+ E− c− e+ K−, une poche O Rh− C+ E− c− e+ K− peut être transfusée, car O peut donner à A et les antigènes indiqués sont identiques chez le donneur et le receveur.

📊 Tableaux de synthèse

IgM et IgG

Agglutinines et hémolysines