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1- Des antigènes à la surface des globules rouges
Nature des antigènes de surface
On trouve à la surface des globules rouges ou érythrocytes des molécules capables d’être reconnues par le système immunitaire et de déclencher une réponse immune. Ce sont les antigènes membranaires érythrocytaires. Leur nature chimique est variable : protéine, glycoprotéine (protéine + polysaccharide) ou glycolipide (lipide + oligo-polysaccharide). Il s’agit de transporteurs et canaux membranaires (protéines assurant les transports de molécules à travers la membrane), d’enzymes, de protéines structurales de la membrane (« charpente » du globule), de molécules d’adhésions ou de récepteurs membranaires (protéines capables de lier une molécule signal ou informative).
Figure 1.1 . Représentation schématique
de la membrane d'une hématie. Cette membrane
possède de nombreuses protéines membranaires, dont quelques exemples
sont représentés. Ces protéines servent de point d'ancrage
à un important squelette sous-membranaire (formé de Spectrine),
qui donne sa forme au globule rouge. On peut noter la présence de glycosylations
importantes au niveau de la face extracellulaire, au contact du plasma. Deux
exemples d'antigènes membranaires sont présentés : les
glycosylations (sur des lipides ou des protéines) du groupe ABO, et l'épitope
protéique du groupe Rhésus D.
Variabilité inter-individuelle de certains antigènes
Certains de ces antigènes présentent une variabilité d’un individu à l’autre au sein de l’espèce humaine : on parle de polymorphisme. Cette variation porte par exemple sur certains acides aminés de la protéine, sur certains sucres ou la longueur du polysaccharide. Cette variabilité est le reflet de la variabilité génétique inter-individuelle portant sur les gènes codant les protéines en question ou ceux codant les enzymes responsables de l’agencement des polysaccharides.
Figure 1.2 . Antigènes ABO et polymorphisme
génétique. Le système ABO
correspond à la présence sur la membrane des hématies de
polysaccharides spécifiques. Ces polysaccharides sont composés
d'un résidu qui n'est pas antigénique, et de quelques sucres terminaux
qui sont différents selon les antigènes. Ces sucres sont associés
par l'action successive des produits de deux gènes (H puis I) : les allèles
présents chez un individu déterminent le type de réactions
qui peuvent avoir lieu, et donc le type d'antigène présent sur
les hématies.
génotype (allèles
présents) |
phénotype |
|||||
gène H |
gène I |
enzymatique |
antigénique |
|||
H , H ou H , h |
IO , IO |
enzyme H fonctionnelle pas d'enzyme A ni B fonctionnelle |
|
|||
IO , IA |
enzyme H fonctionnelle enzyme A fonctionnelle |
|
||||
IA , IA |
||||||
IO , IB |
enzyme H fonctionnelle enzyme B fonctionnelle |
|
||||
IB ,
IB |
||||||
IA ,
IB |
enzyme H fonctionnelle enzymes A et B fonctionnelles |
|
||||
h , h |
n'importe quelle combinaison |
pas d'enzyme H les enzymes A et B peuvent être ou fonctionnelles ou pas, mais elles n'ont pas de substrat, en l'absence d'antigène H... |
Ce phénotype, rare, est dénommé phénotype "Bombay" |
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Antigènes, systèmes antigéniques et groupes sanguins érythrocytaires
L’ensemble des variants antigéniques d’un composé membranaire constitue un système. On a identifié à ce jour plus de vingt systèmes antigéniques érythrocytaires chez l’Homme : système ABO avec les antigènes A ou B, système Rhésus avec l’antigène D (présent + ou absent -), E ou e et C ou c, système Kell avec l’antigène K ou k, etc. Les individus présentant une même association d’antigènes érythrocytaires appartiennent à un même groupe sanguin érythrocytaire. Les groupes sanguins sont d’autant plus complexes et nombreux que l’on utilise plusieurs systèmes antigéniques : 4 groupes dans le système ABO (A, B, AB, O), huit groupes si on ajoute le RhésusD (A+, B+, AB+, O+, A-, B-, AB-, O-), etc. Certains antigènes sont exclusivement présents à la surface des globules rouges comme ceux du système Rhésus ; d’autres sont communs à plusieurs lignées cellulaires comme ceux du système ABO qui est donc aussi un système antigénique tissulaire (globule rouge, plaquette, endothélium vasculaire, foie, rein).
système |
phénotype antigénique |
génotype chromosomique |
fréquence (française) |
caractéristiques |
nature |
|
ABO (A, B) |
A |
IA/IA ou IA/IO |
45 % |
présence d'IgM naturelles régulières
dirigées contre les antigènes non présents chez les
individus.
Il existe deux sous-types A (a1 et a2), sans conséquence immunopathologique |
polysaccharide |
|
B |
IB/IB ou IB/IO |
9 % |
|||
|
AB |
IA/IB |
4 % |
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|
O |
IO/IO |
42 % |
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|
Rhesus (Rh +, C, c, E, e) |
+ |
D/d ou D/D |
les associations les plus fréquentes : DCe 42 % DcE 13 % dce 39 % |
Au locus Rhésus : 2 gènes homologues en tandem. |
canal transporteur membranaire potentiel
|
|
- |
d/d |
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|
C, Cc c Ee, E, e |
Le gène Rhesus CE porte sur la même séquence
les deux déterminants antigéniques C,c et E,e |
canal transporteur membranaire potentiel |
|||
|
Kell (K, k) |
+ |
K/K ou K/k |
90 % |
Système en réalité plus complexe,
K correspondant à au moins 23 antigènes différents... Anticorps anti-K : fréquent et dangereux. Anticorps anti-k (anti-Cellano) : exceptionnel |
glycoprotéine à une traversée membranaire |
|
- |
k/k |
10 % |
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Duffy (Fya, Fyb) |
Fya |
codominance des allèles a et b |
Certaines populations noires n'ont pas l'antigène
Duffy, car n'expriment pas la protéine de base nommée AgFy3 |
L'antigène Duffy est la "porte
d'entrée" de Plasmodium vivax dans les hématies
|
récepteur à des peptides
chimiotactiques
|
|
Fyb |
|||||
|
Fyab |
|||||
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Kidd (Jka, Jkb) |
Jka |
codominance des allèles a et b |
Les allèles Jka et Jkb sont chacun présents
dans environ 75 % de la population |
L'anticorps anti-Jka est dit "perfide et dangereux",
car très hémolytique et difficile à mettre en évidence |
canal transporteur membranaire
|
|
Jkb |
|||||
|
Jkab |
Tableau 1.2 . Les principaux groupes sanguins. Au delà des systèmes ABO et Rhesus, de nombreux autres systèmes existent. Ce tableau présente les systèmes Kell, Duffy et Kidd. D'autres systèmes moins fréquemment recherchés en pratique existent aussi (MNS, Lewis, etc.)
ABO |
Rhesus D |
fréquence (%) |
A |
+ |
38 |
O |
+ |
36 |
B |
+ |
8 |
A |
- |
7 |
O |
- |
6 |
AB |
+ |
3 |
B |
- |
1 |
AB |
- |
1 |
Tableau 1.3 . Fréquences des
différents groupes des système ABO et Rhésus D dans la
population française.
| A retenir | |
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