Les érythrocytes portent plus de 20 systèmes de groupes sanguins, dont les systèmes ABO, Rhésus, Kell et Duffy ont un rôle clinique.

Système Rhésus

La génétique et les phénotypes du système Rhésus sont complexes. Les antigènes Rhésus sont désignés DdCcEe et sont codés par les gènes correspondants, d correspond à un pseudogène ne donnant pas lieu à l'expression d'un antigène. Selon un modèle simplifié, les antigènes Rh sont contrôlés par deux locus génomiques sur le chromosome 1 : le locus 1 code soit l'antigène D, soit correspond au pseudogène d. Dans le cas du deuxième locus avoisinant, on connaît quatre allèles : CE, Ce, cE, ce. Les gènes des deux locus sont codominants, c'est-à-dire que le produit du premier locus est exprimé simultanément avec celui du deuxième. Un seul chromosome peut donc fournir les combinaisons suivantes : DCE, DCe, DcE, Dce, dCE, dCe, dcE, dce. Puisque nous héritons d'un allèle maternel et d'un allèle paternel, une multitude de génotypes deviennent possibles. Tous les génotypes comportant un D sont désignés Rh⁺ alors que l'absence de l'antigène D est désigné Rh^-.

Allo-immunisation contre les antigènes Rhésus

L'exposition à des érythrocytes incompatibles provoque une immunisation vis-à-vis des antigènes Rhésus. C'est le cas lorsque des érythrocytes Rh⁺ sont transfusés chez des patients Rh". Dans 15 p. 100 des cas, la transfusion de 1 ml d'érythrocytes Rh⁺ provoque la production d'anticorps anti-D de type IgM, alors que la transfusion de 250 ml d'érythrocytes Rh⁺ est suivie d'une production d'anticorps dans 80 p. 100 des cas. Lors d'une ré-exposition, une quantité faible d'érythrocytes Rh⁺ suffit pour induire une production immédiate d'anticorps anti-D de type IgG. Le syndrome hémolytique des nouveau-nés est un exemple clinique important. Dans le cas d'une mère Rh^- enceinte d'un enfant Rh⁺, le transfert d'érythrocytes de l'enfant (en général lors de l'accouchement) provoque la production d'anticorps anti-D de type IgM chez la mère.

Autres antigènes érythrocytaires

L'intérêt clinique du système des groupes sanguins Kell est lié à la forte immunogénicité de Yantigène K qui est similaire à celle de l'antigène Rhésus D. Bien que l'antigène K ne soit trouvé que dans 9p. 100 de la population, le transfert d'érythrocyte K⁺ pendant une grossesse ou lors de transfusions provoque la production d'anticorps anti-K qui doit être prise en compte lors de transfusions ultérieures. Certains antigènes bactériens peuvent également provoquer la formation d'anticorps anti-K.

Les antigènes D u f f y (Fy^a et Fy^b) possèdent une faible immunogénicité. Par conséquent, les anticorps anti-Fy sont rares. Soixante pour cent des Noirs-Américains ne possèdent aucun des antigènes. Cela est probablement dû à une sélection naturelle puisque la glycoprotéine Fy sert de récepteur pour Plasmodium vivax. un des pathogènes responsables du paludisme. L'absence des antigènes Fy confère donc une résistance relative contre le paludisme. Selon des avancées récentes, l'antigène D u f f y est un récepteur de chimiokines exprimé également sur les cellules endothéliales et dans les veinules postcapillaires.