La surface des globules rouges porte une charge électrique globalement négative, principalement liée à la présence de résidus d'acide sialique sur les glycoprotéines et glycolipides membranaires. Cette charge négative entraîne une répulsion entre les hématies et limite leur rapprochement spontané.
Autour de chaque globule rouge se forme une couche d'ions, notamment des cations, attirés par les charges négatives de la membrane. Le potentiel zêta correspond au potentiel électrique associé à cette organisation des charges à proximité de la surface cellulaire. Il contribue à maintenir les hématies à distance les unes des autres.
Cette distance est importante en immuno-hématologie. Les IgG, relativement petites, peuvent se fixer aux antigènes présents sur deux hématies sans nécessairement provoquer une agglutination directe. En effet, la distance imposée par le potentiel zêta est généralement trop importante pour permettre aux IgG de former efficacement des ponts entre deux globules rouges. Les IgM, beaucoup plus volumineuses, sont en revanche capables de relier directement plusieurs hématies et provoquent plus facilement une agglutination.
Influence de la force ionique
La diminution de la force ionique du milieu, notamment avec une solution de faible force ionique (LISS), réduit l'épaisseur de la couche ionique entourant les hématies et diminue le potentiel zêta. Les globules rouges peuvent ainsi se rapprocher plus facilement, ce qui favorise les interactions entre les anticorps et leurs antigènes et accélère notamment la sensibilisation des hématies par les IgG.
La LISS est donc utilisée pour accélérer et renforcer la fixation des anticorps, notamment dans les techniques de recherche et d'identification des anticorps irréguliers.
Action des enzymes
Les enzymes protéolytiques telles que la papaïne ou la ficine modifient certaines protéines et glycoprotéines de la membrane érythrocytaire et peuvent notamment réduire une partie de la charge négative de surface associée aux acides sialiques.
Cette diminution de la charge négative réduit la répulsion entre les hématies et facilite leur rapprochement. Les anticorps capables de réagir avec les antigènes conservés après traitement enzymatique peuvent alors provoquer une agglutination plus importante.
Les traitements enzymatiques ont donc deux effets à distinguer : ils peuvent faciliter l'agglutination en réduisant la répulsion entre les hématies, mais ils peuvent également détruire ou modifier certains antigènes. Leur utilisation doit donc être interprétée en fonction du système de groupe sanguin étudié.