Les globules rouges humains, ou érythrocytes, sont des cellules originales à bien des égards de leur physiologie. Une spécialisation fonctionnelle extrêmement poussée passant par la perte du noyau et donc de toute capacité de synthèse protéique de novo est l'une des originalités. Ces spécificités du fonctionnement érythrocytaire vont de pair avec un statut immunologique à part dans l’organisme, les globules rouges n’exprimant pas l’antigène tissulaire majeur commun aux autres types cellulaires, le complexe majeur d’histocompatibilité (CMH). Ces marqueurs de compatibilité, ou antigènes érythrocytaires, sont aujourd’hui bien connus et permettent de définir les différents groupes sanguins.
Antigènes érythrocytaires et groupes sanguins
À la surface des globules rouges, ou érythrocytes, se trouvent 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). 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. Les individus présentant une même association d’antigènes érythrocytaires appartiennent à un même groupe sanguin érythrocytaire. Au-delà des systèmes ABO et Rhésus, de nombreux autres systèmes existent, comme les systèmes Kell, Duffy et Kidd.
En réponse à ces antigènes érythrocytaires, le système immunitaire produit des anticorps spécifiques. En situation normale, le système immunitaire ne produit pas d’anticorps dirigés contre les antigènes appartenant au groupe sanguin de son propre organisme. Le dérèglement de cet équilibre peut conduire au développement d’une réponse immunitaire dite auto-immune de l’organisme contre ses propres globules rouges avec production d’un auto-anticorps dirigé contre un antigène érythrocytaire et que l’on peut retrouver dans le sérum des malades.
Détermination du groupe sanguin: Épreuves de Beth-Vincent et Simonin
Le sérum d’un individu de groupe B agglutine donc les globules rouges d’un individu de groupe A : c’est ce phénomène qui est mis à profit pour déterminer le groupe ABO d’un individu par les épreuves de Beth-Vincent et Simonin. L’épreuve de Beth-Vincent permet de déterminer le phénotype antigénique d’un individu, c’est-à-dire les antigènes portés par ses globules rouges.
Épreuve de Beth-Vincent
Le sang de l’individu, contenant ses globules rouges, est mis en présence de sérums tests, possédant chacun un type d’anticorps précis, dirigé contre un antigène du système ABO. Il s’agit donc d’un test d’agglutination des globules rouges avec des sérums tests.
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Épreuve de Simonin
Le sérum de l’individu, contenant ses anticorps circulants, est mis en présence de globules rouges tests, appartenant chacun à un groupe antigénique précis du système ABO.
Anticorps et leur rôle dans la destruction des globules rouges
À 37 °C, en particulier in vivo, les IgM sont aussi capables de lyser les globules rouges par activation du complément sanguin (ensemble d’enzymes circulant dans le sang dont l’activation par les anticorps liés à leurs antigènes provoque la destruction des cellules porteuses de l’antigène). Les IgM sont de grosses molécules qui ne traversent pas le placenta au cours de la grossesse. Il arrive parfois, en particulier chez les individus du groupe O, que la commutation IgM vers IgG se produise, conduisant à la présence spontanée d’une IgG anti-A ou B dans le sérum. Les IgG sont des immunoglobulines monomériques, formées de quatre chaînes polypeptidiques reliées entre elles par des ponts disulfures.
Le deuxième type d’anticorps probablement présent dans le sérum est facultatif, ou irrégulier, dirigé contre des antigènes des systèmes non ABO. Il s’agit le plus souvent d’IgG ou hémolysines, apparaissant à l’occasion d’une stimulation antigénique par des globules rouges étrangers (par exemple suite à une transfusion), c’est pourquoi on parle d’anticorps immuns (par opposition à naturels). Ces anticorps montrent qu’il y a eu une réponse du système immunitaire vis-à-vis des globules rouges étrangers, ce sont les effecteurs de la réponse immunitaire humorale anti-érythrocytaire.
Compatibilité fœto-maternelle et risques liés à la grossesse
Un enfant a une identité antigénique, portée par ses antigènes tissulaires (groupe tissulaire ou CMH, mais aussi ABO) et érythrocytaires (groupe sanguin), a priori différente de celle de sa mère. Au cours de la grossesse, des mécanismes immunologiques spécifiques assurent la tolérance du fœtus par le système immunitaire de la mère qui ne le rejette pas. Au sein du placenta où s’effectuent les échanges nécessaires au développement du fœtus, les circulations sanguines maternelle et fœtale sont en contact intime. Cependant, il n’y a pas de contact direct entre le sang maternel et le sang fœtal qui ne se mélangent pas.
À l’occasion de petits traumatismes du placenta ou des membranes placentaires (choc, ponction de liquide amniotique, etc.) et surtout lors de l’accouchement, des globules rouges fœtaux sont susceptibles de passer dans la circulation générale maternelle. Une réaction immunitaire maternelle dirigée contre les antigènes érythrocytaires fœtaux n’appartenant pas au groupe sanguin maternel peut alors se déclencher et conduire à la production d’hémolysines spécifiques de ces antigènes. Cette réaction est d’autant plus forte et fréquente que la quantité de globule rouges fœtaux passée dans la circulation maternelle est importante, mais aussi que les antigènes qui diffèrent entre la mère et le fœtus sont puissamment immunogènes.
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Après dilution, le sang maternel est passé dans trois bains successifs. Le bain acide est à un pH (3,2) qui permet une destruction de l’hémoglobine maternelle, mais pas de l’hémoglobine fœtale. En pratique, l’antigène qui pose le plus de problème est le Rhésus D (présent chez les individus Rh+). En effet, il s’agit d'un antigène très immunogène qui déclenche, à faible dose, des réactions immunitaires importantes responsables d’hémolyses potentiellement massives.
Risque d'allo-immunisation Rhésus et prévention
La première grossesse d’un enfant Rh+ chez une femme Rh− ne pose qu’exceptionnellement un problème immunologique. Au terme d’une deuxième grossesse d’un enfant Rh+, environ 15 % des femmes Rh− sont porteuses d’une IgG anti-Rhésus D. Dès cette deuxième grossesse, la réponse immunitaire anti-D de la mère peut être réactivée. Les IgG anti-D passent alors le placenta et provoquent une destruction des globules rouges fœtaux d’intensité variable, minime à massive. Une hémolyse minime se manifeste essentiellement après l’accouchement par un ictère (jaunisse) anormalement sévère ou prolongé (tous les nouveau-nés font un ictère physiologique bref et peu intense) : c’est la maladie hémolytique du nouveau-né.
Il existe un certains nombre de traitements à mettre en œuvre pendant et après la grossesse pour prendre en charge les hémolyses in utero et néonatales et prévenir les complications potentiellement graves qu’elles occasionnent. Cependant, le meilleur traitement reste la prévention de l’allo-immunisation Rhésus maternelle (réaction maternelle contre le Rhésus D) qui repose sur l’administration intra-veineuse d’IgG anti-D, dans les situations à risque de passage de sang fœtal dans la circulation maternelle chez les femmes Rh− porteuses d’un enfant Rh+. Ces IgG se fixent sur les globules rouges fœtaux et préviennent la réaction immunitaire maternelle. Elles ne provoquent pas d’hémolyses significatives chez le fœtus.
Par ailleurs, afin de prendre en charge au plus vite une hémolyse fœtale, on recherche systématiquement chez la femme Rh−, au cours d’une grossesse à risque (père Rh+), l’apparition d’une IgG anti-D. Des accidents pouvant survenir par allo-immunisation contre d’autre antigènes érythrocytaires, la recherche d’une IgG anti-antigène érythrocytaire est étendue à plusieurs autres systèmes antigéniques à risque ; comme le Kell, le Duffy et le Kidd. Cet examen de laboratoire est appelé une recherche d’agglutinines irrégulières ou RAI (notons qu’il serait plus correct de l’appeler recherche d’hémolysines irrégulières).
Transfusion sanguine et compatibilité
Les situations médicales dans lesquelles on est amené à réaliser une transfusion sanguine à des malades sont fréquentes et variées, au premier rang desquelles les pertes de sang importantes par hémorragie grave. La transfusion dite « sanguine » consiste à administrer par voie intraveineuse des préparations de concentré de globules rouges (concentrés globulaires) obtenues à partir de sang de donneurs anonymes non rétribués.
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Le risque premier lors d’une transfusion sanguine est lié à la possibilité de réunir dans l’organisme du receveur (la personne transfusée) un anticorps et son antigène érythrocytaire. Le sang d’un individu donneur est compatible avec celui d’un receveur si le sang de ce dernier ne possède pas d’anticorps dirigés contre les antigènes des hématies du donneur. Par exemple, ici, le receveur possède des anticorps reconnaissant certains antigènes du donneur 1 : ce donneur n’est donc pas compatible avec notre receveur. On peut noter qu’il est tout à fait possible que le donneur possède des antigènes différents, au moins en partie, de ceux du receveur ; l’important est la présence ou l’absence d’anticorps.
Compatibilité ABO et transfusion
Les IgM anti-A ou anti-B étant des anticorps naturels et réguliers (elles sont naturellement présentes dans le sérum de tous les individus sauf les individus de groupe AB qui ne représentent que 5 % de la population européenne caucasienne), la précaution minimum et impérative est de transfuser du sang compatible dans le système ABO. Au mieux, le sang sera de même groupe ABO, on parle alors de transfusion isogroupe. Le non-respect de cette compatibilité ABO provoque toujours un accident transfusionnel grave par lyse massive des globules rouges transfusés. L’hémolyse est due à l’activation du complément par la fixation des IgM anti-A ou B sur les globules rouges incompatibles transfusés.
Un individu de groupe AB n’a pas d’IgM anti-A ou B circulantes, il peut donc recevoir du sang des trois autres groupes du système ABO : on parle de receveur universel dans le système ABO. À l’inverse, un individu de groupe O présente une IgM anti-A et une IgM anti-B dans son sérum mais ses globules rouges ne portent pas d’antigène du système ABO. Il ne peut donc recevoir du sang que du groupe O, mais son sang est compatible avec celui des trois autres groupes du système ABO : on parle de donneur universel dans le système ABO.
Dans ces situations de transfusion non isogroupe, les IgM anti-A ou anti-B présentes dans les concentrés globulaires ne posent, le plus souvent, pas de problème, car elles ne sont pas en quantité suffisante pour provoquer une hémolyse au cours des transfusions standards. Il existe cependant une situation à risque d’accident hémolytique lorsque l’on transfuse du sang provenant d’un donneur présentant une IgG anti-A ou anti-B. Ce type d’hémolysine rare se retrouve surtout chez les donneurs de groupe O et apparaît par commutation à partir d’une IgM anti-A ou anti-B. Le potentiel hémolytique est beaucoup plus important que pour les IgM ce qui explique que des accidents se produisent pour des quantités très faibles d’hémolysines transfusées au cours de transfusions standards.
Anticorps irréguliers et systèmes Rhésus et Kell
Les anticorps dirigés contre les antigènes érythrocytaires non ABO sont immuns et irréguliers. Leur présence dans le sang d’un individu est le plus souvent due à une immunisation contre un ou plusieurs antigènes, lors d’une transfusion sanguine antérieure, ou chez la femme lors d’une grossesse. Dans les situations à risque d’apparition d’une hémolysine ou celle où cette hémolysine serait particulièrement dangereuse, on tient compte d’un certain nombre d’autres systèmes dont au moins les Rhésus C et E et le Kell. Il s’agit des enfants, des femmes en âge de procréer, et des malades transfusés à plusieurs reprises. En cas de présence d’une ou plusieurs hémolysines, la compatibilité dans les systèmes concernés doit être respectée.
Importance du don de sang
Le statut immunologique particulier des globules rouges et l’importance de la réaction humorale que certains antigènes érythrocytaires peuvent induire sont à l’origine de diverses situations pathologiques plus ou moins graves. Malgré des précautions draconiennes, l’accident transfusionnel le plus fréquent reste l’accident immunologique dû à un conflit antigène érythrocytaire-anticorps, loin devant le risque de transmission de micro-organismes pathogènes comme le VIH ou les virus des hépatites B et C. On rappellera donc l’importance du don de sang anonyme et gratuit, spontané ou dans le cadre de campagne de collecte à grande échelle, ouvert à toute personne dès la majorité.
Rôle des œstrogènes
Les œstrogènes sont des hormones sexuelles, au même titre que les progestagènes et les androgènes. Ils influencent d’innombrables organes et tissus, induisant une prolifération cellulaire et préparant à l’implantation de l’embryon. Ils ont également un impact sur les maladies cérébrovasculaires et modulent le métabolisme des graisses et du cholestérol chez les femmes. Les niveaux d'œstrogènes fluctuent au cours du cycle menstruel, augmentant avant l’ovulation et augmentant à nouveau dans la phase lutéale. La concentration d'œstradiol, l'œstrogène le plus puissant, est d’environ 50 pg/ml. L'estrone est synthétisée à partir de la progestérone.
Utilisation des œstrogènes en fécondation in vitro
Dans les cycles de fécondation in vitro, les œstrogènes sont principalement utilisés pour préparer l’endomètre au transfert d’embryons, administrés par voie orale, transdermique (sous forme de patchs) ou vaginale, avec une réponse individuelle variable. L’administration d’œstrogènes permet de contrôler la croissance de l’endomètre lors des transferts d’embryons, soit dans nos propres embryons vitrifiés, soit lors du don d’ovocytes et de l’adoption d’embryon.
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