Pourquoi faut-il respecter le groupe sanguin lors d'une transfusion ?
― Un médecin a mélangé son sang à celui de ses collègues pour le découvrir
Tous les sangs ressemblent à un même liquide rouge. Pourtant, quand on mélange le sang de deux personnes, les petits grains rouges se collent parfois les uns aux autres. Vers 1900, un médecin a étudié patiemment ces « collages » et « non-collages ». C'est l'origine des groupes sanguins que nous connaissons aujourd'hui.
Sur l'affiche d'un centre de don du sang, on lit : « Il manque du sang de groupe A et de groupe O. » Avant une opération à l'hôpital, on vous demande toujours votre groupe sanguin.
On parle souvent des groupes sanguins à propos d'horoscope ou de caractère. Mais à l'origine, c'est une histoire de fonctionnement du corps, découverte pour éviter que des transfusions ne coûtent la vie.
Comment se passaient donc les transfusions quand on ignorait les groupes ? Et que se passe-t-il dans le sang quand le groupe ne convient pas ?
Quand le groupe ne convient pas, le sang s'agglutine pour deux raisons
À la surface des globules rouges poussent de petites décorations faites de sucres reliés entre eux. Leur extrémité a une forme un peu différente chez les personnes de groupe A et de groupe B. Le groupe AB porte les deux, le groupe O n'en porte aucune.
Dans la partie liquide du sang, des substances (les anticorps) se fixent sur les marqueurs que l'on ne possède pas. Elles sont présentes dès les premiers mois de la vie. Elles attrapent les globules rouges d'un autre groupe et les font coller en paquets.
Autrement dit, ce qui compte en transfusion, c'est la combinaison entre « les marqueurs des globules rouges qui arrivent » et « les mains présentes dans le sang du receveur ». Le premier à l'avoir compris est le médecin viennois Karl Landsteiner.
L'époque où l'on transfusait sans savoir
Dès le XIXe siècle, on essayait de transfuser du sang d'une personne à une autre. Parfois, cela sauvait le malade. Mais avec la même méthode, d'autres patients se sentaient soudain très mal et mouraient, dit-on.
Personne ne savait pourquoi cela réussissait ou échouait. Une transfusion était un pari, tantôt gagné, tantôt perdu.
Vers 1900, Landsteiner a mené une expérience toute simple. Il a prélevé un peu de sang à des collègues du laboratoire, lui compris. Il a séparé les globules rouges de la partie liquide (le sérum). Puis il a déposé les globules rouges de l'un dans le sérum d'un autre, en essayant toutes les combinaisons pour voir si cela s'agglutinait.
Le résultat n'avait rien d'aléatoire : les cas d'agglutination suivaient une belle règle. Il a montré que le sang humain se répartit en trois groupes. L'année suivante, ses élèves ont trouvé un quatrième groupe (l'actuel groupe AB).
Pourquoi l'agglutination des globules rouges est-elle dangereuse ?
Regardez la figure 1. Là où il y a un ✕, les anticorps du receveur saisissent les marqueurs des globules rouges arrivants. Un anticorps a plusieurs bras : il attrape plusieurs globules à la fois et forme des amas, comme des grappes de raisin.
De plus, les globules rouges repérés par les anticorps sont détruits dans le sang. Quand leur contenu se déverse d'un coup, les reins et d'autres organes sont fortement mis à l'épreuve. On pense que c'était la cause de la fièvre soudaine et de nombreux symptômes mortels observés après certaines transfusions.
À l'inverse, une fois la règle connue, on peut éviter l'échec. Vers 1907, on a commencé à pratiquer l'« épreuve de compatibilité croisée » : avant la transfusion, on mélange un peu du sérum du receveur et du sang à transfuser pour voir si cela s'agglutine. Cette méthode, sous des formes évoluées, se pratique encore.
Normalement, un anticorps se fabrique après la rencontre avec un agent pathogène. Pourtant, même une personne jamais transfusée a des anticorps contre A ou B. Des marqueurs semblables existent aussi sur des bactéries de l'intestin, et l'on pense que, au contact de ces bactéries dès le plus jeune âge, le corps fabrique ces anticorps. Il est réglé pour ne pas s'attaquer aux marqueurs de son propre corps.
Vers 1940, Landsteiner et ses collègues ont découvert un autre marqueur, le « Rhésus ». Au Japon, environ une personne sur 200 est Rhésus négatif. Aujourd'hui, une transfusion doit en principe respecter à la fois le système ABO et le système Rhésus.
En résumé
Un groupe sanguin, c'est une différence de marqueurs à la surface des globules rouges. Le sang contient dès l'origine des anticorps qui saisissent les marqueurs absents chez soi. Si l'on injecte des globules rouges d'un groupe incompatible, ils s'agglutinent et sont détruits. Landsteiner a découvert cette règle en mélangeant des sangs et en vérifiant un à un s'il y avait agglutination. Pour ce travail, il a reçu le prix Nobel en 1930.
Ce qui séparait réussite et échec d'une transfusion, ce n'était pas la chance,
mais de minuscules marqueurs à la surface des globules rouges.
L'histoire de la découverte de la circulation du sang est racontée dans « Comment a-t-on découvert que le sang circule dans le corps ? », et les difficultés à faire accepter une idée nouvelle en médecine dans « Pourquoi se laver les mains protège-t-il des maladies ? ».
- Cherchez les groupes sanguins de votre famille, par exemple sur une carte de groupe sanguin ou un dossier de don du sang (laissez vide si vous ne le savez pas).
- Le groupe sanguin dépend d'une combinaison de lettres « A, B, O », une reçue du père et une de la mère. A et B l'emportent sur O. Par exemple, AO donne le groupe A ; seul OO donne le groupe O.
- Choisissez une combinaison de lettres pour les parents et dressez un tableau des groupes possibles pour les enfants. Vérifiez qu'il ne contredit pas les groupes réels de votre famille.
Deux parents de groupe A peuvent avoir un enfant de groupe O, car tous deux portent une lettre O cachée. Quelques années après la découverte de Landsteiner, on a aussi confirmé que les groupes sanguins suivent les lois de l'hérédité.
Pour aller plus loin ― termes, formules et liens avec les manuelsLe niveau de chaque passage est indiqué, du collège à l'université
- CollègeProgramme de sciences du collège
- LycéeProgramme de SVT du lycée
- Lycée+Approfondissement du lycée, ou encadré de manuel
- Univ.Matières universitaires non vues au lycée (immunologie, biochimie, génétique des populations)
- RechercheQuestions que les chercheurs étudient encore, non enseignées comme acquises
CollègeVocabulaire : ce phénomène a un nom
- Système ABO : classement en quatre groupes (A, B, O, AB) selon la présence ou l'absence des antigènes A et B à la surface des globules rouges.
- Antigène et anticorps : l'antigène est la substance qui sert de marqueur ; l'anticorps est la protéine qui s'y fixe spécifiquement. Une personne A a des anticorps anti-B, une personne B des anticorps anti-A.
- Agglutination : formation d'amas quand des anticorps saisissent plusieurs globules rouges à la fois. On détermine le groupe sanguin en observant cela à l'œil.
- Épreuve de compatibilité croisée : test où l'on mélange un peu de sang du receveur et du donneur avant la transfusion, pour vérifier qu'il n'y a pas d'agglutination.
CollègeLycéeVérifier par une formule : sans connaître les groupes, quelle chance de compatibilité ?
Avant la découverte des groupes, une transfusion dépendait du hasard. Calculons la probabilité de compatibilité quand on reçoit des globules rouges d'une personne choisie au hasard, avec la répartition des groupes au Japon.
| En symboles | P ＝ Σ（ p_rec × q_ok ） |
| En mots | Probabilité de compatibilité = somme, pour les quatre groupes, de « la proportion de receveurs de ce groupe × la proportion de donneurs compatibles avec ce groupe » |
| D'où vient cette formule ? | Des règles de multiplication et d'addition des probabilités. Le groupe du receveur et celui du donneur sont indépendants : on multiplie donc leurs probabilités, puis on additionne les cas distincts. |
| Proportion au Japon (groupe A) | environ 0,4 (près de 4 sur 10) |
| Proportion au Japon (groupe O) | environ 0,3 |
| Proportion au Japon (groupe B) | environ 0,2 |
| Proportion au Japon (groupe AB) | environ 0,1 |
| Proportion de donneurs compatibles | Pour une personne A : A et O (0,7) ; pour O : O seulement (0,3) ; pour B : B et O (0,5) ; pour AB : tous (1) |
Signification des symboles : P est la probabilité de compatibilité, p_rec la proportion de receveurs de ce groupe, q_ok la proportion de donneurs compatibles avec ce groupe. Sans unité : ce sont des nombres de 0 à 1.
| Receveur A, compatible | 0,4 × 0,7 ＝ 0,28 |
| Receveur O, compatible | 0,3 × 0,3 ＝ 0,09 |
| Receveur B, compatible | 0,2 × 0,5 ＝ 0,1 |
| Receveur AB, compatible | 0,1 × 1 ＝ 0,1 |
| On additionne A et O | 0,28 ＋ 0,09 ＝ 0,37 |
| On ajoute B | 0,37 ＋ 0,1 ＝ 0,47 |
| On ajoute AB : probabilité de compatibilité | 0,47 ＋ 0,1 ＝ 0,57 |
| Probabilité d'incompatibilité | 1 － 0,57 ＝ 0,43 |
Avec une transfusion au hasard, le groupe serait incompatible environ 4 fois sur 10. Cela concorde avec les témoignages de l'époque, où certains guérissaient et d'autres non. La découverte de Landsteiner a transformé ce pari, perdu près d'une fois sur deux, en un test fondé sur une règle.
LycéeLycée+Le groupe dépend d'un gène, et les anticorps font partie des défenses du corps
LycéeLe groupe ABO est déterminé par un seul gène à trois formes (A, B, O). A et B sont dominants sur O, et A et B s'expriment tous deux ensemble. Ainsi AO et AA donnent le groupe A, BO et BB le groupe B, AB le groupe AB, et seul OO le groupe O. Les anticorps sont des protéines de l'immunité humorale, étudiée dans le chapitre « immunité » de la biologie du lycée.
Lycée+Les marqueurs des globules rouges sont des chaînes de sucres (glycanes) à la surface des cellules. Sur la chaîne de base présente chez les personnes O, les personnes A ajoutent un type de sucre, les personnes B un autre, grâce à une enzyme. La différence entre A et B ne tient qu'à un seul sucre au bout de la chaîne, et les anticorps savent pourtant la distinguer.
Univ.Glycosyltransférases et fréquence des groupes dans une population
Les gènes A et B contiennent le plan d'enzymes qui ajoutent un sucre (glycosyltransférases). L'enzyme A ajoute de la N-acétylgalactosamine, l'enzyme B du galactose, sur l'antigène H de base. Le gène O est interrompu en cours de route et ne produit pas d'enzyme active. La proportion des groupes dans une population se calcule à partir de la fréquence des trois gènes par la « loi de Hardy-Weinberg » : les groupes sanguins sont un exemple classique de génétique des populations.
📖 Démonstration des formules et approfondissements : Système ABO (Wikipédia) ／ Loi de Hardy-Weinberg (Wikipédia)
RechercheCe qu'on ne sait pas encore bien
- Pourquoi existe-t-il plusieurs groupes sanguins ? On a rapporté plusieurs liens, par exemple un groupe moins sensible à telle infection. Une hypothèse veut que les divers groupes aient été conservés au fil d'une longue coexistence avec les agents pathogènes, mais le tableau complet reste inconnu.
- Le détail de l'apparition des anticorps naturels. On pense que les bactéries de l'intestin y jouent un rôle, mais quel composant de quelle bactérie agit, et à quel moment, fait encore l'objet de recherches.
- Peut-on fabriquer des globules rouges utilisables pour tous ? Des recherches utilisent des enzymes qui coupent les sucres A ou B pour rapprocher les globules rouges du groupe O. Si elles aboutissent, elles pourraient réduire les pénuries de sang liées aux groupes.
Le contenu de cet article est donc « une explication dans l'état actuel des connaissances ». En revanche, le principe de transfuser un groupe compatible a été confirmé par plus de 100 ans de pratique clinique.
Liens avec les manuels (par niveau)
| Niveau | Matière · chapitre | Où dans cet article |
|---|---|---|
| Collège | Sciences, 2e année « Rôle du sang » ; mathématiques « probabilités » | Globules rouges et plasma, calcul de la probabilité de compatibilité |
| Lycée | Biologie « immunité », « hérédité » | Antigène et anticorps, trois formes A, B, O et dominance |
| Lycée+ | Biologie (approfondissement) | Les marqueurs sont des chaînes de sucres |
| Univ. | Immunologie, biochimie, génétique des populations | Glycosyltransférases, loi de Hardy-Weinberg |
| Recherche | Médecine évolutive, médecine transfusionnelle | Raisons de la diversité des groupes, anticorps naturels, enzymes qui changent le groupe |
| ― | Lien avec la vie quotidienne | Don du sang, analyse de sang avant une opération, case du groupe sanguin sur le carnet de santé |
- Karl Landsteiner (Wikipédia)
- Système ABO (Wikipédia)
- Landsteiner K. "Ueber Agglutinationserscheinungen normalen menschlichen Blutes." Wiener klinische Wochenschrift, 1901.
- Croix-Rouge japonaise (日本赤十字社), explications sur le don du sang (répartition des groupes, bases de la transfusion)
- Manuel de lycée japonais « Biologie » (高校教科書『生物』), chapitres immunité et hérédité
※Cet article est une vulgarisation scientifique destinée au grand public. Les valeurs indiquées sont des ordres de grandeur et des estimations pour comprendre le mécanisme. Les transfusions et la détermination du groupe sanguin relèvent des établissements de santé : ne vous fondez pas sur cet article pour une décision personnelle. Aucun fondement scientifique n'a été trouvé à un lien entre groupe sanguin et caractère.