+Répartition des principaux groupes sanguins dans la population françaiseGroupes RhésusGroupes ABOOABABTotalRh+ 36%37%9%3%85%Rh-6%7%1%1%15%Total 42%44%10%4%100%*Voir en fin d'article la répartition dans les autres pays.
Le système ABO est le premier système de groupes sanguins, découvert en 1900-1901. Il constitue, avec le système Rhésus, un des deux principaux systèmes de groupage à la base de la sécurité des transfusions sanguines. Le terme « ABO » est une combinaison des trois lettres utilisées pour définir les trois groupes sanguins initialement décrits dans ce système : A, B et O, auxquels s'est ensuite ajouté le groupe AB. Au milieu du , il a été découvert que les sites antigéniques reconnus par les anticorps anti-A et anti-B étaient constitués de quelques sucres simples situés à l'extrémité d'oligosaccharides portées par des protéines (glycoprotéines) ou des céramides (glycosphingolipides). Les antigènes A et B ne sont donc pas les produits primaires de l'expression des gènes comme peuvent l'être les antigènes purement protéiques. Leur synthèse dépend l'activité d'enzymes spécifiques, une N-acétyl-galactosaminyltransférase (synthétisant l'antigène A) et une galactosyltransférase (synthétisant l'antigène B). Ces deux glycosyltransférases sont synthétisées par des allèles d'un même gène. Il existe aussi un allèle silencieux entraînant l'absence d'antigène A ou B et l'existence du groupe O. L'identification du gène A et de ses variants a permis d'éclairer la génétique du système ABO et d'expliquer l'existence de groupes rares découverts expérimentalement.
300px|vignette|Les cercles rouges entourent les régions de reconnaissance par les anticorps. GlcNAc, N-acétyl-D-glucosamine; Gal, D-galactose; GalNAc, N-acétyl-D-galactosamine; Fuc, L-fucose. Les chaînes de sucres sont portées par des protéines (P) ou des céramides (C).
Transfusion sanguine et système ABO Découverte Au début du , Karl Landsteiner a tenté d'expliquer pourquoi certaines transfusions homologues (inter-humaines) étaient couronnées de succès, alors que d'autres conduisaient à des catastrophes. La science médicale savait depuis quelques années que les transfusions hétérologues (de l'animal à l'Homme) conduisaient à des accidents et à une hémolyse des érythrocytes transfusés.
C'est en faisant réagir le sérum de chacun de six de ses collaborateurs vis-à-vis des globules rouges de leurs cinq autres collègues que Landsteiner a remarqué, en 1900, que dans certains cas, les globules rouges se rassemblaient en paquets au lieu de rester en suspension dans le sérum.
Il a alors formulé l'hypothèse que les globules rouges qui étaient agglutinés possédaient à leur surface une substance qu'il a appelée agglutinogène, et que les sérums qui avaient la capacité d'agglutiner les globules possédaient une substance appelée agglutinine.
Il a ainsi défini trois catégories d'individus.
Ceux qui font partie du groupe sanguin maintenant appelé O ont des globules qui ne sont jamais agglutinés, mais ont un plasma qui agglutine tous les autres globules agglutinables. O provient de l'allemand ohne (« sans »), c'est-à-dire sans agglutinogène.
Deux autres groupes, que nous appelons maintenant A et B, ont tous les deux des globules agglutinables par le sérum des sujets O, les globules rouges des sujets du premier groupe (A) étant agglutinés par le sérum des sujets appartenant au second (B), et inversement.
En 1902, deux élèves de Landsteiner, Decastello et Sturli, ont découvert un groupe dont le sérum n'agglutinait aucun groupe connu, mais dont les globules étaient agglutinés par le sérum des trois autres groupes. Il s'agissait du groupe AB, dont le sérum ne contient aucune agglutinine, et dont les globules rouges portent les deux agglutinogènes.
Karl Landsteiner a reçu le prix Nobel de Médecine en 1930 pour sa découverte du système ABO.
Depuis cette époque, la terminologie a bien changé. Nous parlons d'antigènes, et non d'agglutinogènes, et nous savons que les agglutinines sont des anticorps, appelés également immunoglobulines, car isolés des historiques « globulines », par opposition à l'« albumine ». Le terme d'agglutinines est toujours utilisé dans l'expression « recherche d'agglutinines irrégulières ».
Définition des groupes sanguins humains du système ABO vignette|350px|Groupes sanguins selon le système ABO.
Ce système est donc défini par : La présence ou non d’antigènes A ou B à la surface des globules rouges. Ainsi les globules rouges du groupe sanguin A possèdent des antigènes A, ceux du groupe B des antigènes B, ceux du groupe O aucun antigène, alors que ceux du groupe AB contiennent des antigènes de type A et de type B ; La présence ou non d'anticorps anti-A ou anti-B dans le sérum. La présence d’antigènes d’un certain type impliquant l’absence d’anticorps de cette spécificité (sous peine de formation d’un complexe anticorps-antigènes).
Ces deux recherches, respectivement d’antigènes (épreuve de Beth-Vincent) et d’anticorps (épreuve de Simonin-Michon), sont obligatoires et doivent être concordantes pour établir un groupe sanguin ABO. Une exception existe toutefois chez le nouveau-né de moins de six mois, dont les anticorps ne sont pas bien développés, et chez lequel ne sont donnés que des résultats non définitifs. droite|vignette|Compatibilité ABO des transfusions de globules rouges.
Tableau de compatibilité pour la transfusion de globules rouges Type dudonneurType de sang du receveur O A B AB O ☺ ☺ ☺ ☺ A ☺ ☺ B ☺ ☺ AB ☺
Dans le cadre de la transfusion sanguine, les donneurs O peuvent donner aux receveurs O, A, B et AB ; les donneurs A peuvent donner aux receveurs A et AB ; les donneurs B peuvent donner aux receveurs B et AB ; les donneurs AB ne donnent qu'aux receveurs AB. Ce fait qualifie, uniquement dans le système ABO bien sûr, les donneurs O comme donneurs universels.
Inversement, les receveurs O ne peuvent recevoir que d'un donneur O ; les receveurs A, de donneurs O ou A ; les receveurs B, de donneurs O ou B ; et les receveurs AB, de donneurs O, A, B, ou AB. Ce fait qualifie, uniquement dans le système ABO bien sûr, les individus de groupe AB comme receveurs universels.
Ce tableau de compatibilité est incomplet car il faut aussi prendre en compte le système Rhésus (Rh +/-). Les opérateurs de la transfusion sanguine considèrent 8 groupes de base : O+, O-, A+, A-, B+, B-, AB+, AB-.
Nature et biosynthèse des antigènes de groupes sanguins ABO En 1959, Winifred Watkins et Walter Morgan, chercheurs au Lister Institute of Preventive Medicine, ont constaté que les mucines (glycoprotéines) de kystes ovariens possédaient des propriétés antigéniques A. En poursuivant leurs investigations, ils ont découvert que les antigènes reconnus étaient des glucides, que la N-acétyl-galactosamine faisait partie de l'antigène A et que le galactose était impliqué dans l'antigène B. Ils ont reconnu que le fucose était aussi impliqué. Ils ont déduit la structure et proposé un mode de biosynthèse des déterminants A et B à partir d'un déterminant H... Ces déterminants ont d'abord été identifiés sur les glycosphingolipides des membranes de globules rouges.
Ce n'est qu'en 1978 que Laine a montré que des antigènes A et B étaient aussi présents sur des chaînes polylactosamines portées par des glycopeptides issus de la digestion des membranes de globules rouges humains.. Il a par la suite montré que les glycopeptides isolés étaient issus d'une glycoprotéine appelée Bande 3. qui est un canal ionique très important puisqu'il est règle les échanges de l'ion HCO3− entre l'intérieur et l'extérieur des érythrocytes, c'est-à-dire le transport du CO2 des tissus vers les poumons. Les déterminants ABH sont aussi portés par les oligosaccharides de la protéine appelée Bande 4.5 qui le transporteur de glucose de l'érythrocyte.
Les déterminants antigéniques ABO sont constitués des deux ou 3 glucides simples disposés à l'extrémité non réductrice des oligosaccharides portés par des glycoprotéines ou des glycolipides insérés dans la membrane des globules rouges humains. En effet les groupes sanguins ABO n'existent pas dans les autres espèces de mammifères, à l'exception des Homininae. Par contre tous les mammifères, y compris l'Homme, possèdent des déterminants antigéniques ABO exposés à la surface d'autres cellules que les globules rouges, notamment les cellules épithéliales de l'intestin, et dans des sécrétions diverses, en particulier dans la salive.
400px|vignette|Biosynthèse des déterminants antigéniques ABO.
Ces déterminants sont synthétisés de façon séquentielle par des enzymes appelés glycosyltransférases qui sont spécifiques du récepteur (ce sur quoi le glucide va être ajouté), du donneur (à partir de quoi le glucide va être transféré), de la position de transfert (l'atome de carbone numéro 1, 2, 3 ou 4 sur lequel le glucide va être ajouté) et de l'anomérie de la liaison (α ou β). C'est pourquoi le nom scientifique de ces enzymes est particulièrement long. Dans le cadre de cet article, les noms abrégés courants sont utilisés.
Le motif de départ est constitué par une N-acétyl-lactosamine, Galβ1-4GlcNAc-. Le premier enzyme à intervenir est une α1-2-fucosyltransférase qui ajoute un résidu L-fucose sur le carbone 2 du D-galactose. Le motif tridimensionnel formé par le trisaccharide Fucα1-2Galβ1-4GlcNAc- constitue le déterminant antigénique dénommé H. Le déterminant H est celui qui est porté par les érythrocytes des individus de groupe sanguin O. Ce motif ne suscite l'apparition d'aucun anticorps car il est aussi présent chez les individus de groupe A ou B ou AB. Cependant il existe quelques familles extrêmement rares, dénommées Bombay, chez lesquelles le gène codant la fucosyltransférase est défectueux, ce qui entraîne l'absence d'activité enzymatique. En l'absence de L-fucose, les enzymes A ou B sont incapables d'allonger la chaîne. Donc, chez les Bombay, les chaines de glucides se terminent par la N-acétyl-lactosamine et, le déterminant H étant absent, des anti-corps anti-H sont présents dans leur sérum.
Lorsque le déterminant H existe, il peut être transformé en déterminant A par l'action d'une α1-3-N-acétyl-galactosaminyltransférase ou en déterminant B par l'action d'une α1-3-galactosyltransférase. Ces enzymes sont codés par deux des trois variantes principales du même gène. La troisième variante étant un gène défectueux qui laisse intact le déterminant H et donne donc naissance au groupe sanguin O.
Sécréteurs/non sécréteurs
Espèce humaine La découverte des déterminants A et B dans les mucines de kystes ovariens impliquait que ces déterminants pouvaient être présents dans d'autres tissus de l'organisme que les globules rouges.
Il a d'abord été constaté que les fluides biologiques (salive, larmes, lait, urine) de certains individus étaient capables d'empêcher l'agglutination des érythrocytes A ou B par les anticorps anti-A ou anti-B. Ces individus ont été appelés sécréteurs. Ceux dont la salive n'avait aucun effet sur l'agglutination des érythrocytes ont été appelés non sécréteurs.
vignette|Biosynthèse des déterminants H de type 1 et de type 2.Chacun de ces déterminants H peut être transformé en déterminant A ou B selon le groupe sanguin-tissulaire de l'individu.
Il est apparu que la structure glycosylée des déterminants antigéniques ABH présents dans les sécrétions diffère de celle qui est rencontrée dans les érythrocytes. Le résidu galactose central est lié au carbone 3 de la N-acétyl-glucosamine au lieu d'être lié au carbone 4. Ce que les biochimistes ont appelé liaison ou chaîne de type 1, Galβ1-3GlcNAc (dans les sécrétions) et liaison ou chaîne de type 2, Galβ1-4GlcNAc (dans les érythrocytes).