Collège de Genève – Laboratoire de biologie Sang et immunité 1/4 Introduction Vous allez observer les différents types de cellules sanguines et déterminer votre groupe sanguin. Matériel Lancettes stériles, cure-dents, désinfectant, colorants pour cellules sanguines. Préparation d!un frottis de sang Chaque élève effectue seul un frottis coloré avec son propre sang. Il est nécessaire de travailler proprement et rapidement en procédant comme suit: • Nettoyez l’extrémité d’un doigt (annulaire gauche de préférence) avec un tampon imprégné de désinfectant; • Y pratiquer une petite incision au moyen d’une lancette stérile (ne la posez pas sur la table avant l’emploi, et jetez-la sitôt après). Posez une goutte de sang sur la lame et désinfectez la plaie, puis faites un frottis de la manière suivante: • Posez la lame inclinée en avant de la goutte de sang, puis ramenez-la légèrement en arrière de manière à ce que le sang s’étale au contact des deux lames. • Poussez tranquillement la lame inclinée en avant, comme indiqué sur le schéma, afin d’étaler le sang de manière uniforme • Agitez légèrement la lame pour accélérer le séchage du sang • Une fois le frottis bien sec, prenez la lame avec une pincette et trempez-la 5 fois 1 seconde dans le premier bain (solution fixatrice), en laissant égoutter rapidement l’excédent chaque fois • Après le 5 ème trempage, essuyez le bord de la lame sur du papier ménage • Procédez de même avec le deuxième bain (éosine) puis avec le troisième bain (thiazine) • Placez la lame dans une boîte de Pétri et rincez-la avec de l’eau de la pissette en évitant les éclaboussures • Séchez bien à l’air. Observation au microscope Placez la lame sous le microscope à 40 x, et recherchez une région où les différents globules sont bien visibles. Puis passez à 100 x et à 400 x. Repérez les trois types de cellules sanguines: globules rouges, globules blancs (neutrophiles, éosinophiles, basophiles, lymphocytes et monocytes), ainsi que les plaquettes. Mettez une goutte d’huile d’immersion et l’objectif 100 x, puis observez et dessinez ces différentes cellules, en veillant à bien observer leur noyau. Mesurez chacune de ces cellules à l’aide de l’oculaire gradué. Collège de Genève – Laboratoire de biologie Sang et immunité Groupes sanguins ABO et facteur rhésus • Préparez une lame avec une goutte d’agglutinine anti-A à une extrémité et une goutte d’agglutinine anti-B à l’autre extrémité. anti-A anti-B • Si vous déterminez également le facteur rhésus, préparez une seconde lame avec une goutte d’agglutinine anti-D. • Incisez l’extrémité d’un doigt avec une lancette stérile. • Déposez une goutte de sang à côté de chaque goutte d’agglutinine. • Mélangez avec 2 cure-dents différents. • Observez et déterminez votre groupe sanguin. • Si vous déterminez votre facteur rhésus, déposez une goutte de sang à coté de l’anti-D, puis mélangez les deux, à l’aide d’un nouveau cure-dents. Laissez pendant 3 minutes sur une plaque chauffante (40°C) avant de notez votre résultat. Rapport Déterminez votre groupe sanguin et expliquez votre raisonnement. 2/4 Collège de Genève – Laboratoire de biologie Sang et immunité 3/4 Répartition des groupes sanguins dans le monde Répartition des populations mondiales, selon leurs fréquences des trois gènes du système ABO. D’après A. Langaney, 1988. Questions Le triangle ci-dessus représente la fréquence des groupes sanguins A, B et O dans le monde. 1. Peut-on dire que la fréquence des groupes sanguins est approximativement la même dans chaque région du globe!? Argumentez en vous référant aux valeurs de ce graphique. 2. Où peut-on situer les Suisses sur ce graphique ? Fiche maître et assistant technique Collège de Genève - Laboratoire de biologie Sang et immunité 1/1 Objectifs principaux • observer, mesurer et identifier les différentes cellules sanguines. Durée: 90 minutes. Conseils pratiques Frottis et coloration • prévoir des bacs en plastique (env. 20 x 30 cm) pour le matériel de coloration de chaque place, afin d’éviter les salissures. • le set des trois colorants Diff-Quick (3 x 500 ml) N° 130832 M&D coûte env. CHF 120.- Il peut être commandé chez Dade AG, CH 3186 Düdingen, Tél. 026 49.28.111. • une grande boîte de Pétri peut être utilisée pour le rinçage final. • pour l’observation à 1000x, prévoir l’huile d’immersion et du xylol pour le nettoyage des objectifs. Groupes sanguins • les sérum anti-A, B et D (Rh+) peuvent être commandés à la même adresse que ci-dessus. Les coûts approximatifs sont les suivants: Anti-A, 10 ml, env. CHF 20.- ; anti B, 10 ml, env. CHF 20.- ; anti-D, 10 ml, env. CHF 70.Ces produits sont à conserver au frigo, et sont utilisables, pour usage scolaire, pendant 3 à 6 mois après la date de péremption ! Insister auprès des élèves pour leur faire comprendre que cette détermination de groupes sanguins n’est en aucun cas valable médicalement. Matériel Pour deux élèves • lancettes stériles • cure-dents • désinfectant, ouate • lames et lamelles • série des trois colorants dans des tubes borer • pincette • oculaire gradué, huile à immersion • poubelle spéciale - à disposition au SSJ. Bibliographie Langaney A., 1988, Les hommes, passé, présent, conditionnel, Paris, Armand Colin. Marieb E., 1993, Anatomie et physiologie humaine, Bruxelles, De Boeck. Schalchli L., Le système immunitaire - dossier bac to basics, In La Recherche, septembre 1997. Le sang, numéro spécial, La Recherche, 254, mai 1993. La vie, la mort, le système immunitaire, numéro spécial, Pour la Science, novembre 1993. L'Aventure du vivant, 2006, Larousse. groupes sanguins rexpression du « soi» La réussite d'une greffe ou d'une transfusion dépend de la compatibilité des groupes sanguins et tissulaires du donneur et du receveur. Elle dépend de la présence ou non de certains antigènes à la surface des cellules sanguines. S i l'organisme reconnaît les particules étrangères et peut les éliminer, c'est qu'il sait identifier ce qui lui appartient en propre : il distingue le « soi » du « non-soi ». Chaque individu possède son identité biologique. Parmi les quelques dizaines de milliers de gènes de l'espèce humaine, qui permettent la manifestation d'un caractère déterminé, certains se rencontrent à l'identique dans une population donnée (un groupe ethnique, une famille...), mais seuls les vrais jumeaux issus d'un même œuf ont rigoureusement le même programme génétique. Le système ABO et le système Rhésus rassemblent deux types de marqueurs différents. Les groupes sanguins sont des marqueurs de l'identité biologique. Certaines molécules présentes à la surface des cellules sanguines les définissent en plusieurs catégories. Ce sont des antigènes : introduits chez un individu d'un autre groupe, ils suscitent une réaction de rejet. C'est pourquoi, lors d'une transfusion sanguine, il faut que le donneur et le receveur aient des groupes sanguins compatibles. Le système ABO est le plus connu des systèmes de classification. Il est présent dans toutes les populations 214 Le/acteur rhésus, qui caractérise les groupes sanguins, a été identifié chez un singe d'Asie du Sud-Est, le macaque rhésus. humaines. Il répartit les individus en quatre groupes, A, B, AB et 0, en fonction de la nature des antigènes présents à la surface de leurs globules rouges : antigène A pour le groupe A, antigène B pour le groupe B, antigènes A et B pour le groupe AB, absence d'antigènes A et B dans le groupe 0. Les antigènes de ce système sont des chaînes formées de quelques sucres simples, pointant comme des antennes sur la membrane des globules rouges. Ils ont tous un châssis commun : l'antigène H. La présence d'anticorps dans le plasma sanguin restreint les possibilités de transfusion croisée. Chaque individu possède des anticorps actifs contre les antigènes qui n'existent pas à la surface de ses propres globules rouges (anticorps anti-antigène B dans le groupe A, anti-antigène A dans le groupe B, anti-antigène A et anti-antigène B dans le groupe 0). Ces anticorps ont pour effet d'agglutiner les globules rouges - ce sont des « agglutinines ». Les sujets du groupe 0 sont des «donneurs universels», car l'antigène H est présent dans tous les groupes et n'induit pas d'agglutination (il n'y a pas d'anticorps anti-H). Ceux du groupe AB sont des « receveurs universels » : ils possèdent les deux types d'antigène, ne possèdent ni anticorps anti-antigène A, ni anticorps anti-antigène B, et peuvent donc recevoir les antigènes des autres groupes sanguins. Un autre groupe d'antigènes sanguins constituent le système Rhésus, qui doit son nom à un singe d'Asie du Sud-Est, Macacus rnesus, chez lequel il a été identifié. Il est gouverné par trois gènes, qui existent chacun en 2 versions différentes : C ou c, D ou m 4fc • sérum test f?i&. !1 ^HP^ Jfc • ^ ^ . • ~<& '. ^ A, '' •;'«.''. * - KZS •'. Les tests d'agglutination -U..."-- permettent de vérifier la compatibilité r •&•••. 8 i . ,.. 0A ABO. Ci-contre, l'apparition de fines incompatibilité %/fï AB indique une des groupes : le sérum utilisé pour le test contient des anticorps qui se dirigent contre les antigènes • ^Bl^ W B A AB des groupes sanguins dans le système granulations • LE SAVIEZ-VOUS ^p fife d, E ou e. Tous ces gènes contrôlent la fabrication d'une protéine membranaire susceptible de provoquer une ré- Les marqueurs du soi sont exposés sur les membranes des cellules. action immunitaire lors d'une transfusion, sauf le gène d, qui est « muet». Les sujets présentant le gène D sont dits «Rhésus positif» (Rh+), les autres, porteurs du gène d muet, « Rhésus négatif » (Rh-). Si l'on transfuse du sang d'un sujet Rh+ à un sujet Rh-, des anticorps se forment et peuvent détruire les globules rouges du receveur. Dans de plus rares cas, les accidents transfu- GROS PLAN Une première greffe de main et avant-bras a été tentée en 1998 sur un patient néo-zélandais amputé d'une main âgé de 48 ans. La même équipe médicale internationale récidivait en janvier 2000 et greffait les deux mains à un jeune Français. Les dangers de rejet de greffe, liés à une mauvaise histocompatibilité, restent très importants malgré le puissant traitement antisuppresseur qui doit être administré à vie aux patients. 0 0 ? La répartition géographique des différents groupes sanguins ne correspond pas à celle de la pigmentation de la peau ou d'autres caractères morphologiques externes. En effet, au sein de l'espèce humaine, aucun critère génétique ne permet de définir des « races ». présents à la surface des globules rouges du receveur. receveur sionnels peuvent être dus à des incompatibilités relatives aux autres antigènes, C et E. Par ailleurs, lorsqu'une mère R h - porte un enfant Rh-i-, le passage accidentel de globules rouges du sang fœtal dans le sang maternel déclenchera la formation d'anticorps chez la mère. Lors d'une seconde grossesse, si son enfant est encore Rh-t-, ces anticorps pourront traverser le placenta et détruire les globules rouges du bébé, provoquant une anémie grave. Heureusement, des mesures préventives simples permettent aujourd'hui de l'éviter. D'autres groupes sanguins existent. Les plus importants constituent les systèmes Kell, Duffy, Kidd et MNH. Certains ne se rencontrent que dans certaines populations. Ainsi, le facteur Diego est spécifique des Amérindiens et de certaines populations d'Extrême-Orient. Toutes ces classifications reposent sur la composition de la membrane des globules rouges. Mais les autres cellules sanguines ne sont pas pour autant exemptes d'antigènes membranaires... MOTS-CLES • Les globules rouges d'un individu portent des marqueurs membranaires qui définissent son appartenance à un groupe sanguin. Ces marqueurs d'identité sont des antigènes. • Les marqueurs d'histocompatlbllité (système HLA) sont situés à la surface des globules blancs et des cellules des tissus. du père, et six autres, de la mère. Comme la nature de ces douze antigènes est extrêmement variable, une greffe sera d'autant mieux tolérée si le donneur est un membre de la famille proche. Les molécules HLA permettent la reconnaissance du soi et du non-soi lors des réactions immunitaires. • Jean Dausset (né en 1916) Après avoir découvert les antigènes d'histocompatibilité en 1958, ce médecin français a mis en évidence le rôle joué par le système HLA dans la reconnaissance du soi et du non-soi. Il a reçu le prix Nobel en 1980. Le système HLA (Human Leucocyte Antigen) repose en effet sur la classification d'antigènes identifiés tout d'abord sur les globules blancs. Par la suite, on s'est aperçu que ces antigènes figuraient aussi à la surface des cellules des tissus. Les antigènes HLA sont donc très nombreux. Chaque individu possède à la surface de ses cellules les douze antigènes principaux du système HLA. Six sont fabriqués selon un plan hérité 215