Entrée OMIM – # 616093 – GROUPE Sanguin, SYSTÈME ABO

TEXTE

Un signe numérique (#) est utilisé avec cette entrée car le système de groupe sanguin ABO est basé sur la variation du gène ABO (110300) sur le chromosome 9q34.2.

Le système ABO, découvert en 1900 par Landsteiner (1900), est l’un des systèmes de groupes sanguins les plus importants en médecine transfusionnelle. Le système ABO est constitué d’antigènes A et B et d’anticorps contre ces antigènes. Il existe 4 groupes majeurs dans le système ABO (A, B, AB et O) qui résultent de 3 allèles majeurs (A, B et O) du gène ABO (110300). Des sous-groupes ABO supplémentaires sont produits par des dizaines d’allèles de sous-groupes ABO. Les antigènes A et B sont des antigènes glucidiques plutôt que protéiques et sont synthétisés par une série de réactions catalysées par des glycosyltransférases. La dernière étape de leur biosynthèse est catalysée par les glycosyltransférases A et B, qui sont codées par les allèles A et B du gène ABO, respectivement. Les individus de groupe sanguin O ne produisent pas de glycosyltransférases A ou B fonctionnelles et sont donc dépourvus d’antigènes A et B. Contrairement à de nombreux autres systèmes de groupes sanguins, la présence d’anticorps naturels contre les antigènes A et B chez les personnes qui n’expriment pas ces antigènes entraîne une issue défavorable et potentiellement fatale lors de la première transfusion non compatible. Comme les antigènes A et B existent dans des cellules autres que les globules rouges, l’appariement ABO est également important dans la transplantation de cellules, de tissus et d’organes, et les groupes sanguins ABO sont importants en médecine légale (revue par Yamamoto, 2004).

Dans sa revue, Yamamoto (2004) a noté que les allèles A et B d’ABO sont codominants sur l’allèle O récessif.

Yamamoto et al. (1990) ont détecté des bandes dans l’hybridation nordique des ARNm provenant de lignées cellulaires exprimant les antigènes A, B, AB ou H, ce qui suggère que les séquences des gènes ABO ne présentent que des différences minimes et que l’incapacité du gène O à coder les transférases A ou B est probablement due à une différence structurelle plutôt qu’à un échec de l’expression des transférases A ou B. Yamamoto et al. (1990) ont démontré que les cellules du phénotype O du groupe histo-sanguin expriment un message similaire à celui des allèles A et B. En effet, ils ont trouvé que l’allèle O est identique en séquence d’ADN à l’allèle A, à l’exception d’une délétion d’une seule base, 258G, dans la région codante proche de l’extrémité N de la protéine (110300.0001). Cette délétion déplace le cadre de lecture, ce qui entraîne la traduction d’une protéine entièrement différente. Il est donc peu probable que les individus O expriment une protéine immunologiquement liée aux transférases A et B, ce qui concorde avec l’absence de protéine à réaction croisée dans les cellules O lorsque l’on utilise un anticorps monoclonal spécifique dirigé vers la transférase A soluble. Yamamoto et al. (1990) ont également rapporté les substitutions de base unique responsables des 4 substitutions d’acides aminés qui distinguent les glycosyltransférases A et B. Ainsi, le polymorphisme ABO, découvert par Landsteiner (1900), a finalement été élucidé 90 ans plus tard.

Ugozzoli et Wallace (1992) ont appliqué la PCR spécifique d’allèle à la détermination du groupe sanguin ABO. Johnson et Hopkinson (1992) ont montré que l’on pouvait utiliser la PCR suivie d’une électrophorèse sur gel en gradient dénaturant (DGGE) pour identifier rapidement les 6 principaux génotypes ABO. La procédure a également permis de distinguer des polymorphismes jusqu’alors non décrits associés aux allèles O et B, faisant ainsi passer le contenu informatif du locus en tant que marqueur génétique de 3 à 70 %. Son utilité dans l’étude des associations de maladies et dans l’identification médico-légale a également été soulignée.

Voir 110300 pour des informations sur les associations possibles des groupes sanguins ABO avec la susceptibilité aux maladies infectieuses, la susceptibilité au cancer du pancréas, et les niveaux de E-sélectine soluble dans le sang (SELE ; 131210).

ABO a été le premier système de groupe sanguin découvert, par Landsteiner au début du 20ème siècle (Landsteiner, 1900). La présence d’anticorps naturels permettait d’identifier les types de globules rouges par agglutination des globules rouges lorsqu’ils étaient mélangés au sérum de certaines personnes, mais pas de toutes. Au début, les hypothèses génétiques alternatives étaient principalement (1) des allèles multiples à un seul locus, et (2) deux loci avec deux allèles chacun, un locus déterminant A et non-A et l’autre B et non-B. L’application du principe de Hardy-Weinberg aux données de population par Felix Bernstein (1878-1956) et l’analyse des données familiales ont exclu la deuxième possibilité et établi la première. Crow (1993) a passé en revue cet historique. Il a introduit son analyse par les mots suivants : Habitués que nous sommes aujourd’hui à des milliers de polymorphismes utiles comme marqueurs des chromosomes humains, il est difficile de réaliser qu’au cours du premier quart de siècle du mendélisme, il n’y avait qu’un seul bon marqueur. Il est d’autant plus remarquable que son mode d’hérédité simple n’a pas été compris avant que le trait ne soit connu depuis 25 ans.’

Les développements des années 1950 et 1960 comprenaient (1) la démonstration d’associations entre des troubles particuliers (ulcère gastro-duodénal, cancer gastrique, maladie thromboembolique) et des phénotypes ABO particuliers, et (2) la découverte de la base biochimique de la spécificité ABO. On sait que les allèles A et B déterminent une enzyme spécifique de transfert de glycosyle. La spécificité de l’enzyme formée par l’allèle A est d’ajouter des unités N-acétylgalactosaminosyl aux extrémités des chaînes oligosaccharidiques dans les étapes finales de la synthèse de la macromolécule du groupe sanguin ABO. L’enzyme déterminée par l’allèle B peut différer de celle déterminée par l’allèle A par un seul acide aminé, mais sa fonction est d’ajouter des unités D-galactosyl à l’extrémité. L’allèle O semble être sans fonction.

De manière similaire à l’élucidation de l’origine des groupes sanguins ABO, le polymorphisme du daltonisme, dont on peut dire qu’il a été décrit en premier par John Dalton en 1798, a été élucidé en termes moléculaires en 1986 (voir 303800), et le polymorphisme ridé/rond du pois de jardin, qui a été étudié par Mendel (1865), a été expliqué au niveau moléculaire par Bhattacharyya et al. (1990). Le caractère ridé est appelé ‘rugosus’ (symbolisé par r) ; les graines de pois de génotype RR ou Rr sont rondes. Les graines ridées manquent d’une isoforme de l’enzyme de ramification de l’amidon (SBEI), présente dans les graines rondes. Bhattacharyya et al. (1990) ont démontré que le gène SBEI du génotype rr est interrompu par une insertion de 0,8 kb qui semble être un élément transposable. La perte d’activité de SBEI entraîne une réduction de la synthèse de l’amidon, accompagnée d’un échec de la conversion de l’amylose en amylopectine. Dans les graines rr, les niveaux de saccharose libre sont plus élevés que dans les graines RR, ce qui conduit apparemment à la pression osmotique plus élevée observée et, par conséquent, à une teneur en eau plus élevée. Les graines perdent une plus grande proportion de leur volume pendant la maturation, ce qui entraîne le phénotype ridé. Voir le commentaire de Fincham (1990).

Dans des études sur une variante chromosomique familiale 15p+, Yoder et al. (1974) ont calculé un score lod de 1,428 à thêta 0,32 pour la liaison entre la région p+ et le locus du groupe sanguin ABO. Cette liaison suggérée à 15p n’a pas été confirmée par la suite.

Occasionnellement, une mère O et un père AB peuvent donner naissance à un enfant AB. L’interprétation est cis-AB, c’est-à-dire les deux allèles sur le même chromosome, ou un allèle avec les deux spécificités. Hummel et al. (1977) ont retracé ce phénomène sur 3 générations. Le mosaïcisme hérité dans le système ABO consiste en une situation dans laquelle, dans un modèle de pedigree autosomique dominant, les membres de la famille présentent un mosaïcisme de cellules A et de cellules O, ou de cellules B et de cellules O. Il en résulte un motif d’agglutination de type « champ mixte ». Ce phénotype est probablement causé par un allèle faible plutôt que par un gène modificateur. Bird et al. (1978) ont constaté que dans une famille de mosaïque B-O, les personnes affectées présentaient de faibles niveaux de transférase spécifique de B. Une caractéristique curieuse était qu’une classe de cellules B et O avait un niveau de transfert faible. Une caractéristique curieuse était qu’une classe de cellules avait un antigène B presque normal, alors que la seconde classe n’en avait aucun.

Watkins et al. (1981) ont examiné les preuves pour réfuter les arguments selon lesquels les gènes codant pour l’alpha-3-N-acétyl-D-galactosaminyltransférase associée à l’antigène A et l’alpha-3-D-galactosyltransférase associée à l’antigène B ne sont pas alléliques. Ils ont suggéré que la réponse définitive pourrait devoir attendre l’isolement des enzymes pures en quantités suffisantes pour le séquençage des acides aminés et l’examen des sites actifs (ou, pourrait-on ajouter, le séquençage des gènes eux-mêmes). La démonstration de l’homologie immunologique des 2 transférases indique que les différences de structure des 2 enzymes sont relativement faibles et donc pas incompatibles avec celles que l’on peut attendre des produits de gènes alléliques. Yoshida et al. (1982) ont conclu que l’allèle du groupe sanguin A peut prendre l’une des 3 formes courantes, A1, A2, et Aint (pour intermédiaire), chacune déterminant un type différent de GalNAc transférase du groupe sanguin.