G6PD-puutos johtuu G6PD-geenin muutoksesta (mutaatiosta). Geenit antavat ohjeita sellaisten proteiinien luomiseen, joilla on kriittinen rooli monissa kehon toiminnoissa. Kun geenin mutaatio tapahtuu, proteiinituote voi olla viallinen, tehoton tai poissa. Riippuen tietyn proteiinin toiminnoista tämä voi vaikuttaa moniin kehon elinjärjestelmiin. Ihmisillä, joilla on G6PD-puutos, geenimutaatio ja siitä johtuva entsyymin puutos eivät yksinään riitä aiheuttamaan oireita. Oireiden kehittyminen edellyttää G6PD-geenin muutoksen spesifistä vuorovaikutusta yhdessä tietyn ympäristötekijän kanssa.
G6PD-geeni sisältää ohjeet glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasi-nimisen entsyymin luomiseksi (koodaamiseksi). Osana kemiallista reaktiota tämä entsyymi tuottaa (katalysoi) koentsyymi NADPH: ta, joka suojaa soluja oksidatiivisilta vaurioilta. G6PD-geenin mutaatio johtaa funktionaalisen glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasin alhaiseen tasoon, mikä puolestaan johtaa NADPH: n alhaiseen tasoon ja glutationiksi kutsutun antioksidantin ehtymiseen, mikä on välttämätöntä solun hemoglobiinin ja sen soluseinän (punasolukalvon) suojaamiseksi erittäin reaktiivisilta happiradikaaleilta (oksidatiivinen stressi). Normaalisti NADPH: n määrä, vaikka se on pienentynyt, on riittävä punasolujen terveydelle. Tämä NADPH: n väheneminen tekee punasoluista kuitenkin muita soluja alttiimpia tuhoutumaan oksidatiivisesta stressistä, mikä johtaa niiden ennenaikaiseen hajoamiseen laukaisevien tekijöiden läsnä ollessa. G6PD on sisäsiittoinen entsyymi, jota esiintyy kaikissa elimistön soluissa. Elimistö voi kuitenkin kompensoida G6PD-puutoksen vaikutuksia muissakin soluissa kuin punasoluissa.
G6PD-puutosta sairastavilta henkilöiltä on löydetty yli 400 erilaista mutaatiota. Mutaatiot, G6PD A-mutaatiota lukuun ottamatta, liittyvät enemmän tai vähemmän entsyymin puutokseen, mutta ei koskaan täydelliseen entsyymin puutokseen, joka ei ole yhteensopiva elämän kanssa. Häiriö on luokiteltu variantteihin puutosasteen ja siihen liittyvien kliinisten oireiden perusteella.
monissa tapauksissa mutaatio tapahtuu uutena (sporadisena tai de novo-mutaationa), mikä tarkoittaa, että näissä tapauksissa geenimutaatio on tapahtunut munasolun tai sperman muodostumishetkellä vain kyseisellä lapsella, eikä mutaatiota esiinny millään muulla perheenjäsenellä. Tapauksissa, joilla on sukuhistoria, G6PD-geenimutaatio periytyy X-linkityksellä.
X-yhteyshäiriöt ovat X-kromosomissa olevan poikkeavan geenin aiheuttamia tiloja. Kromosomit, jotka ovat läsnä tumassa ihmissolujen, kuljettaa geneettistä tietoa kunkin yksilön. Ihmisen elimistön soluissa on normaalisti 46 kromosomia. Ihmisen kromosomiparit numeroidaan 1: stä 22: een ja sukupuolikromosomit merkitään X: ksi ja Y: ksi.uroksilla on yksi X-ja yksi Y-kromosomi ja naarailla kaksi X-kromosomia. Jokaisella kromosomilla on lyhyt käsivarsi, jolle on annettu tunnus ”p”, ja pitkä varsi, jolle on annettu nimi”q”. Kromosomit jaetaan edelleen moniin ryhmiin, jotka numeroidaan. G6PD-geeni sijaitsee X-kromosomin (Xq28) pitkässä varressa (q).
X-linkitetyt häiriöt vaikuttavat eri tavoin miehiin ja naisiin. Koiraalla on yksi X-kromosomi, ja jos hän perii X-kromosomin, joka sisältää tautigeenin, hänelle kehittyy tauti. Miehet, joilla on X-yhteyshäiriöitä, siirtävät tautigeenin kaikille tyttärilleen, joista tulee kantajia, jos toinen X-kromosomi heidän äidiltään on normaali. Koiras ei voi siirtää X-linkitettyä geeniä pojilleen, koska urokset siirtävät aina Y-kromosominsa X-kromosomin sijaan urospuolisille jälkeläisille.
naarailla on kaksi X-kromosomia. Se, kehittyvätkö G6PD-geenin mutaation omaavat naaraat glukoosi-6-fosfaatin puutoksen, riippuu normaalista prosessista, jota kutsutaan satunnaiseksi X-kromosomin inaktivaatioksi. Koska naarailla on kaksi X-kromosomia, toisen X-kromosomin normaali geeni saattaa ”peittää” tietyt X-kromosomin taudinpiirteet, kuten mutatoituneen geenin. Tätä kutsutaan satunnaiseksi X-kromosomin inaktivaatioksi. Periaatteessa jokaisessa kehon solussa yksi X-kromosomi on aktiivinen ja yksi on sammutettu tai ”vaiennettu.”Tämä tapahtuu satunnaisesti ja yleensä tapahtuu 50-50 jako. Joissakin tapauksissa naisilla voi kuitenkin olla suotuisa X-inaktivaatio, jossa sairastunut X-kromosomi hiljenee useimmissa soluissa. Tällaisissa tapauksissa niillä voi olla riittävä G6PD-entsyymiaktiivisuus, jotta ne eivät saa oireita edes laukaisevien tekijöiden läsnä ollessa. Muissa tapauksissa naisilla voi olla epäedullinen X-inaktivaatio, jossa muuttumaton X-kromosomi hiljenee useimmissa soluissa. Tällaisissa tapauksissa, vaikuttaa naiset ovat samanlaisia vaikuttaa miehillä ja voi kehittyä oireita (esim hemolyysi) liittyy G6PD puutos, kun läsnä on laukaisevia tekijöitä.
X-linkitetyn häiriön naispuolisten kantajien tyttärillä on 50 prosentin mahdollisuus olla itse taudinkantajia, kun taas pojilla on 50 prosentin todennäköisyys sairastua tautiin.
joillakin naarailla, joita kutsutaan homotsygooteiksi, on mutaatio G6PD-geenissä molemmissa X-kromosomeissa, ja ne voivat saada oireita laukaisevien tekijöiden läsnä ollessa riippuen kyseessä olevasta mutaatiosta. Homotsygoottiset naaraat ovat erittäin harvinaisia.
kuten aiemmin on todettu, useat eri ympäristötekijät voivat aiheuttaa akuutin hemolyyttisen anemian jakson henkilöillä, joilla on gp6d-puutos. Tällaisia tekijöitä ovat esimerkiksi tietyt lääkkeet, fava-papujen syöminen sekä tietyt bakteeri-ja virusinfektiot.
hemolyyttinen anemia voi johtua altistumisesta tietyille lääkkeille. Aiheuttajiksi on mainittu muun muassa: acetanilid, cotrimoxazole, dapsone, doxorubicin, furazolidone, methylene blue, moxifloxacin, nalidixic acid, naphthalene, niridazole, nitrofuratoin, norfloxacin, pamaquine, pentaquine, phenazopyridine, phenylhydrazine, primaquine, rasburicase, sulfacetamide, sulfanilamide, sulfapyridine, thiazolesulfone, toluidine blue, and trinitrotoluene. The exact degree of susceptibility to a drug varies from one person to another. Other drugs have been suggested as best avoided by individuals with G6PD deficiency; on kuitenkin epäselvää, mitkä lisälääkkeet välittävät tietyn riskin hemolyyttisestä anemiaepisodista.
yksi erityisen huomionarvoinen lääke on primakiini, malarialääke, joka on ainoa lääke, joka voi hävittää malarialoisen, Plasmodium vivax-loisen lepotilassa olevat muodot (hypnozoiitit). Tämä on välttämätöntä malarian endogeenisen (”sisältäpäin”) uusiutumisen estämiseksi (toisin kuin uudelleenfektio altistumasta malarialle uudelleen). Koska primakiini on tärkeä malarian hoidossa, se on luultavasti lääke, joka on aiheuttanut eniten akuuttia hemolyyttistä anemiaa G6PD-puutteellisilla ihmisillä. Maailman terveysjärjestö WHO on laatinut suosituksia P. vivaxin uusiutumisen estämiseksi. Primakiinia annetaan tarvittaessa ihmisille, jotka ovat testanneet G6PD: n normaaliksi, eikä sitä anneta (tai annetaan vain lääkärin/terveydenhuollon työntekijän valvonnassa) niille, jotka ovat testanneet G6PD: n puutteellisesti. Lisätietoa aiheesta löytyy täältä:
http://www.who.int/malaria/mpac/mpac_sep13_erg_g6pd_testing.pdf
G6PD-puutoksen maantieteellinen levinneisyys korreloi voimakkaasti malarian levinneisyyden kanssa. Tämä on saanut tutkijat spekuloimaan, että G6PD-geenimutaatio antaa näillä alueilla suojan malarialta. On olemassa lisätodisteita, jotka näyttävät vahvistavan tämän teorian, ja useat tutkimukset ovat osoittaneet, että G6PD: n puutos suojaa malariaa erityisesti vakavaa malariaa vastaan. Tarkkaa tapaa, jolla G6PD-puutos suojaa malariaa vastaan, ei täysin ymmärretä. On mahdollista, että tämä suojaava ominaisuus liittyy malarian kyvyttömyyteen kasvaa tehokkaasti G6PD: n puutteellisissa soluissa.
akuutti hemolyyttinen anemia G6PD-puutoksesta kärsivillä voi kehittyä fava-papujen syömisen jälkeen. Tätä kutsutaan favismiksi. Aikoinaan ajateltiin, että favismi on allerginen reaktio ja että tila voi syntyä siitepölyn hengittämisestä. Kuitenkin tutkijat ovat tunnistaneet kemikaaleja, tunnetaan vicine ja convicine, löytyy fava pavut, jotka laukaisevat akuutti hemolyyttinen anemia jaksot G6PD-puutteellinen ihmisiä. Näitä kemikaaleja esiintyy suurina pitoisuuksina fava-pavuissa, mutta ei muuntyyppisissä pavuissa. Useimmat henkilöt, joilla on G6PD-puutos, eivät saa oireita syötyään fava-papuja ja henkilöt, jotka eivät saa oireita, eivät aina tee niin. Tämä viittaa siihen, että favismin kehittyminen voi edellyttää lisätekijöitä, kuten mutaatioita muissa geeneissä (esim.muuntogeeniset geenit).
akuutin hemolyyttisen anemian jaksot voivat myös aiheuttaa joillekin tartunnan saaneille henkilöille altistumista tartuntataudeille. On huolehdittava siitä, että tiedetään, mitkä lääkkeet voivat aiheuttaa akuuttia hemolyyttistä anemiaa G6PD-puutteellisilla ihmisillä, ennen kuin ne annetaan potilaalle. Lääketieteellisessä kirjallisuudessa on kuitenkin huomattavaa sekaannusta tässä suhteessa. Joitakin lääkkeitä pidetään vaarallisina, koska niitä annettiin G6PD: n vajavaisille henkilöille, joiden oireet johtuivat jo olemassa olevasta infektiosta, mutta jotka kuitenkin olivat väärin liittyneet lääkkeeseen.
kuten lääketieteellisessä kirjallisuudessa on kuvattu, joillakin G6PD-puutoksesta kärsivillä henkilöillä on suurempi riski saada laaja-alainen veritulehdus (sepsis) vakavan trauman jälkeen.