a G6PD-hiányt a G6PD gén megváltozása (mutációja) okozza. A gének utasításokat adnak olyan fehérjék létrehozására, amelyek kritikus szerepet játszanak a test számos funkciójában. Ha egy gén mutációja bekövetkezik, a fehérjetermék hibás, nem hatékony vagy hiányzik. Az adott fehérje funkcióitól függően ez befolyásolhatja a test számos szervrendszerét. A G6PD-hiányban szenvedő embereknél a génmutáció és az ebből eredő enzimhiány önmagában nem elegendő a tünetek kiváltásához. A tünetek kialakulásához a G6PD gén változásának specifikus kölcsönhatása szükséges egy adott környezeti tényezővel kombinálva.
a G6PD gén utasításokat tartalmaz a glükóz-6-foszfát-dehidrogenáz néven ismert enzim létrehozására (kódolására). A kémiai reakció részeként ez az enzim létrehozza (katalizálja) a NADPH koenzimet, amely megvédi a sejteket az oxidatív károsodástól. A G6PD gén mutációja a funkcionális glükóz-6-foszfát-dehidrogenáz alacsony szintjét eredményezi, ami viszont a NADPH alacsony szintjéhez és a glutation néven ismert antioxidáns kimerüléséhez vezet, amely szükséges a sejt hemoglobinjának és sejtfalának (vörösvérsejt membrán) megvédéséhez a nagyon reaktív oxigéngyököktől (oxidatív stressz). Általában a NADPH mennyisége, bár csökkent, megfelelő a vörösvértestek egészségére. Ez a NADPH-csökkenés azonban a vörösvértesteket hajlamosabbá teszi az oxidatív stressz okozta pusztulásra, mint más sejtek, ami idő előtti lebomlást eredményez kiváltó tényezők jelenlétében. A G6PD egy háztisztító enzim, amely a test minden sejtjében expresszálódik. A test azonban kompenzálhatja a G6PD-hiány hatásait a vörösvértestektől eltérő sejtekben.
több mint 400 különböző mutációt találtak G6PD-hiányban szenvedő egyénekben. A mutációk, a G6PD a mutáció kivételével, többé-kevésbé enzimhiányhoz kapcsolódnak, de soha nem teljes enzimhiányhoz, amely nem kompatibilis az élettel. A rendellenességet a hiányosság mértéke és a kapcsolódó klinikai tünetek alapján variánsokba sorolták.
sok esetben a mutáció új (szórványos vagy de novo) mutációként fordul elő, ami azt jelenti, hogy ezekben az esetekben a génmutáció csak a petesejt vagy a sperma kialakulásakor következett be, és egyetlen más családtagnak sem lesz mutációja. Családi anamnézisben szenvedő esetekben a G6PD génmutáció X-kapcsolt módon öröklődik.
az X-hez kapcsolódó rendellenességek olyan állapotok, amelyeket az X kromoszómán lévő abnormális gén okoz. Az emberi sejtek magjában jelen lévő kromoszómák hordozzák az egyes egyének genetikai információit. Az emberi test sejtjeinek általában 46 kromoszómája van. Az emberi kromoszómák párjai 1-től 22-ig vannak számozva, a nemi kromoszómák pedig X és Y. a hímeknek egy X és egy Y kromoszómájuk van, a nőstényeknek pedig két X kromoszómájuk van. Minden kromoszómának van egy rövid karja, amelyet “p”, a hosszú kar pedig “q”jelöl. A kromoszómák tovább vannak osztva sok számozott sávra. A G6PD gén az X kromoszóma (Xq28) hosszú karján (q) található.
az X-hez kapcsolódó rendellenességek eltérően érintik a férfiakat és a nőket. A hímnek egy X-kromoszómája van, és ha egy X-kromoszómát örököl, amely betegséggént tartalmaz, akkor kialakul a betegség. Az X-hez kapcsolódó rendellenességekkel rendelkező férfiak átadják a betegség génjét minden lányuknak, akik hordozók lesznek, ha anyjuk másik X kromoszómája normális. A hím nem adhat át X-hez kapcsolt gént fiainak, mert a hímek mindig X-kromoszómájuk helyett y-kromoszómájukat adják át a férfi utódoknak.
a nőstényeknek két X kromoszómájuk van. Az, hogy a G6PD gén mutációjával rendelkező nőknél glükóz-6-foszfáthiány alakul-e ki, a véletlenszerű X-kromoszóma inaktiválásnak nevezett normális folyamattól függ. Mivel a nőstényeknek két X kromoszómájuk van, az X kromoszóma bizonyos betegségjellemzőit, például egy mutált gént “elfedheti” a másik X kromoszóma normál génje. Ezt véletlenszerű X-kromoszóma inaktivációnak nevezik. Alapvetően a test minden sejtjében egy X kromoszóma aktív, az egyik ki van kapcsolva vagy “elnémítva”.”Ez véletlenszerűen történik, és általában 50-50 arányban történik. Bizonyos esetekben azonban a nőstények kedvező X-inaktivációval rendelkezhetnek, amelyben az érintett X kromoszóma a legtöbb sejtben elnémul. Ilyen esetekben elegendő G6PD enzimaktivitással rendelkezhetnek, hogy elkerüljék a tünetek kialakulását még kiváltó tényezők jelenlétében is. Más esetekben a nőstények kedvezőtlen X-inaktivációval rendelkezhetnek, amelyben az érintetlen X kromoszóma a legtöbb sejtben elnémul. Ilyen esetekben az érintett nőstények hasonlóak az érintett hímekhez, és kiváltó tényezők jelenlétében G6PD-hiányhoz társuló tünetek (pl. hemolízis) alakulhatnak ki.
az X-kapcsolt rendellenesség női hordozóinak lányai 50% eséllyel maguk is hordozók, míg a fiúk 50% eséllyel érintettek.
egyes nőstények, úgynevezett homozigóták, mutációval rendelkeznek a G6PD génben mindkét X kromoszómán, és tüneteket okozhatnak kiváltó tényezők jelenlétében, a jelen lévő specifikus mutációtól függően. A homozigóta nőstények rendkívül ritkák.
mint korábban említettük, számos különböző környezeti tényező kiválthatja az akut hemolitikus anémia epizódját GP6D-hiányos egyéneknél. Ilyen tényezők közé tartoznak bizonyos gyógyszerek, étkezési fava bab, és bizonyos bakteriális és vírusos fertőzések.
a hemolitikus anémia epizódok bizonyos gyógyszereknek való kitettség következményei lehetnek. A sok közül, amelyeket kórokozóként említettek, a következők: 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; nem világos azonban annak meghatározása, hogy mely további gyógyszerek közvetítik a hemolitikus anémia epizódjának specifikus kockázatát.
az egyik különösen figyelemre méltó gyógyszer a primaquine, egy maláriaellenes gyógyszer, amely az egyetlen gyógyszer, amely képes felszámolni a maláriát okozó parazita, a Plasmodium vivax szunnyadó formáit (hipnozoitáit). Ez elengedhetetlen a malária endogén (“belülről”) megismétlődésének megakadályozásában (szemben azzal, hogy az újrafertőzés ismét maláriának legyen kitéve). A malária kezelésében betöltött jelentősége miatt a primaquin valószínűleg az a gyógyszer, amely a legtöbb akut hemolitikus vérszegénységet okozta a G6PD-hiányos embereknél. Az Egészségügyi Világszervezet ajánlásokat dolgozott ki a P. vivax visszaesésének megelőzésére. A Primaquine-t szükség esetén adják olyan embereknek, akik a G6PD-t normálisnak tesztelték, és nem adják (vagy csak orvosi/egészségügyi dolgozók felügyelete alatt adják) azoknak, akik a G6PD-hiányt tesztelték. Erről további információ ITT érhető el:
http://www.who.int/malaria/mpac/mpac_sep13_erg_g6pd_testing.pdf
a G6PD hiány földrajzi eloszlása erősen korrelál a malária eloszlásával. Ez arra késztette a kutatókat, hogy feltételezzék, hogy a G6PD génmutáció védelmet nyújt a malária ellen ezekben a régiókban. További bizonyítékok vannak, amelyek látszólag megerősítik ezt az elméletet, és számos tanulmány kimutatta, hogy a G6PD-hiány a malária elleni védelem, különösen a súlyos malária ellen. A G6PD hiánynak a malária elleni védekezésének konkrét módja nem teljesen ismert. Lehetséges, hogy ez a védelmi minőség összefügg azzal, hogy a malária nem képes hatékonyan növekedni a G6PD-hiányos sejtekben.
akut hemolitikus anémia G6PD-hiányos emberekben kialakulhat a fava bab fogyasztása után. Ezt favizmusnak nevezik. Egyszer azt hitték, hogy a favizmus allergiás reakció, és hogy az állapot a pollen belélegzéséből származhat. A kutatók azonban azonosították a fava babban található vicine és convicine néven ismert vegyi anyagokat, amelyek akut hemolitikus anémia epizódokat váltanak ki a G6PD-hiányos emberekben. Ezek a vegyi anyagok nagy koncentrációban fordulnak elő a fava babban, de más típusú babban nem fordulnak elő. A legtöbb G6PD-hiányban szenvedő egyénnél nem jelentkeznek tünetek a fava bab elfogyasztása után, és azoknál az egyéneknél, akiknél tünetek jelentkeznek, nem mindig fogják ezt megtenni. Ez arra utal, hogy további tényezőkre, például más gének mutációira (például módosító génekre) lehet szükség a favizmus kialakulásához.
az akut hemolitikus anémia epizódjai néhány érintett személyt is eredményezhetnek, ha fertőző betegségeknek vannak kitéve. Gondoskodni kell arról, hogy milyen gyógyszerek okozhatnak akut hemolitikus vérszegénységet a G6PD-hiányos embereknél, mielőtt azokat a betegnek adnák. Ebben a tekintetben azonban jelentős zavar van az orvosi szakirodalomban. Egyes gyógyszereket veszélyesnek tartanak, mert azokat G6PD-hiányos egyéneknek adták, akiknek tüneteit a már létező fertőzés okozta, mégis rosszul tulajdonítják a gyógyszernek.
az orvosi szakirodalomban leírtak szerint egyes G6PD-hiányos egyéneknél nagyobb a kockázata a vér széles körű fertőzésének (szepszis) súlyos traumát követően.