niedobór G6PD jest spowodowany zmianą (mutacją) w genie G6PD. Geny dostarczają instrukcji do tworzenia białek, które odgrywają kluczową rolę w wielu funkcjach organizmu. Gdy występuje mutacja genu, produkt białkowy może być wadliwy, nieefektywny lub nieobecny. W zależności od funkcji danego białka, może to wpływać na wiele układów narządów ciała. U osób z niedoborem G6PD mutacja genu i powstały niedobór enzymu nie są wystarczające same w sobie do wywołania objawów. Rozwój objawów wymaga specyficznej interakcji zmiany w genie G6PD w połączeniu ze specyficznym czynnikiem środowiskowym.
Gen G6PD zawiera instrukcje tworzenia (kodowania) enzymu znanego jako dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa. W ramach reakcji chemicznej enzym ten wywołuje (katalizuje) koenzym NADPH, który chroni komórki przed uszkodzeniem oksydacyjnym. Mutacja w genie G6PD powoduje niski poziom funkcjonalnej dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej, co z kolei prowadzi do niskiego poziomu NADPH i wyczerpania przeciwutleniacza znanego jako glutation, który jest niezbędny do ochrony hemoglobiny komórki i jej ściany komórkowej (błony komórkowej Czerwonej) przed wysoce reaktywnymi rodnikami tlenowymi (stres oksydacyjny). Zwykle ilość NADPH, chociaż zmniejszona, jest odpowiednia dla zdrowia krwinek czerwonych. Jednak to zmniejszenie NADPH sprawia, że czerwone krwinki są bardziej podatne na niszczenie ze stresu oksydacyjnego niż inne komórki, co powoduje ich przedwczesny rozkład w obecności czynników wyzwalających. G6PD to enzym domowy, który ulega ekspresji we wszystkich komórkach organizmu. Jednak organizm może kompensować skutki niedoboru G6PD w komórkach innych niż krwinki czerwone.
u osób z niedoborem G6PD stwierdzono ponad 400 różnych mutacji. Mutacje, z wyjątkiem mutacji G6PD a, są związane z mniej lub bardziej niedoborem enzymu, ale nigdy z całkowitym niedoborem enzymu, który nie jest zgodny z życiem. Zaburzenie zostało podzielone na warianty w oparciu o stopień niedoboru i związane z nim objawy kliniczne.
w wielu przypadkach mutacja występuje jako nowa (sporadyczna lub de novo) mutacja, co oznacza, że w tych przypadkach mutacja genowa wystąpiła w momencie tworzenia komórki jajowej lub nasienia tylko dla tego dziecka i żaden inny członek rodziny nie będzie miał mutacji. W przypadkach z historią rodzinną, mutacja genu G6PD jest dziedziczona w sposób X-linked.
zaburzenia związane z chromosomem X to stany spowodowane nieprawidłowym genem na chromosomie X. Chromosomy, które są obecne w jądrze komórek ludzkich, przenoszą informację genetyczną dla każdej osoby. Komórki ludzkiego ciała zwykle mają 46 chromosomów. Pary ludzkich chromosomów są numerowane od 1 do 22, a chromosomy płci są oznaczone X i Y. samce mają jeden chromosom X i jeden y, a samice dwa chromosomy X. Każdy chromosom ma krótkie ramię oznaczone ” p „i długie ramię oznaczone”q”. Chromosomy są dalej podzielone na wiele pasm, które są ponumerowane. Gen G6PD znajduje się na długim ramieniu (q) chromosomu X (Xq28).
zaburzenia związane z X wpływają na mężczyzn i kobiety w różny sposób. Mężczyzna ma jeden chromosom X i jeśli dziedziczy chromosom X, który zawiera gen choroby, rozwinie chorobę. Mężczyźni z zaburzeniami związanymi z X przekazują gen choroby wszystkim córkom, które będą nosicielami, jeśli drugi chromosom X od matki jest normalny. Samiec nie może przekazać genu związanego z chromosomem X swoim synom, ponieważ mężczyźni zawsze przekazują swój chromosom Y zamiast chromosomu X męskiemu potomstwu.
samice mają dwa chromosomy X. To, czy u kobiet z mutacją genu G6PD wystąpi Niedobór glukozo-6-fosforanów, zależy od normalnego procesu znanego jako przypadkowa inaktywacja chromosomu X. Ponieważ kobiety mają dwa chromosomy X, pewne cechy chorobowe na chromosomie X, takie jak zmutowany gen, mogą być „maskowane” przez normalny gen na drugim chromosomie X. Jest to znane jako przypadkowa inaktywacja chromosomu X. Zasadniczo w każdej komórce ciała aktywny jest jeden chromosom X, a jeden jest wyłączony lub „wyciszony”.”Dzieje się to losowo i na ogół dzieje się jako podział 50-50. Jednak w niektórych przypadkach samice mogą mieć korzystną inaktywację X, w której dotknięty chromosom X jest wyciszany w większości komórek. W takich przypadkach mogą mieć wystarczającą aktywność enzymu G6PD, aby uniknąć wystąpienia objawów nawet w obecności czynników wyzwalających. W innych przypadkach samice mogą mieć niekorzystną inaktywację X, w której nienaruszony chromosom X jest wyciszony w większości komórek. W takich przypadkach dotknięte kobiety są podobne do dotkniętych mężczyzn i mogą rozwinąć się objawy (np. hemoliza) związane z niedoborem G6PD w obecności czynników wyzwalających.
córki kobiet nosicieli zaburzeń związanych z X mają 50% szans na to, że same są nosicielami, podczas gdy chłopcy mają 50% szans na to, że zostaną zarażeni.
niektóre kobiety, znane jako homozygoty, mają mutację w genie G6PD na obu chromosomach X i mogą rozwinąć objawy w obecności czynników wyzwalających w zależności od konkretnej mutacji. Homozygotyczne samice są niezwykle rzadkie.
jak wspomniano wcześniej, kilka różnych czynników środowiskowych może wywołać epizod ostrej niedokrwistości hemolitycznej u osób z niedoborem GP6D. Takie czynniki obejmują niektóre leki, jedzenie fasoli fava, i niektóre infekcje bakteryjne i wirusowe.
epizody niedokrwistości hemolitycznej mogą wynikać z ekspozycji na niektóre leki. Wśród wielu, które zostały wymienione jako czynniki sprawcze są: 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; jednak określenie, które dodatkowe leki przekazać szczególne ryzyko epizodu niedokrwistości hemolitycznej jest niejasne.
jednym z leków o szczególnej uwadze jest prymachina, lek przeciwmalaryczny, który jest jedynym lekiem, który może wyeliminować uśpione formy (hipnozoity) pasożyta powodującego malarię, Plasmodium vivax. Ma to zasadnicze znaczenie w zapobieganiu nawrotom malarii („od wewnątrz”) (w przeciwieństwie do ponownego narażenia na malarię). Ze względu na swoje znaczenie w leczeniu malarii, prymachina jest prawdopodobnie lekiem, który spowodował większość przypadków ostrej niedokrwistości hemolitycznej u osób z niedoborem G6PD. Światowa Organizacja Zdrowia opracowała zalecenia zapobiegające nawrotom P. vivax. Prymachinę podaje się w razie potrzeby osobom, u których G6PD było prawidłowe, a nie osobom z niedoborem G6PD (lub pod nadzorem lekarza/pracownika służby zdrowia). Więcej informacji na ten temat można znaleźć tutaj:
http://www.who.int/malaria/mpac/mpac_sep13_erg_g6pd_testing.pdf
rozmieszczenie geograficzne niedoboru G6PD silnie koreluje z rozkładem malarii. Doprowadziło to naukowców do spekulacji, że mutacja genu G6PD zapewnia ochronę przed malarią w tych regionach. Istnieją dodatkowe dowody, które wydają się potwierdzać tę teorię, a kilka badań wykazało, że niedobór G6PD chroni przed malarią, zwłaszcza przed ciężką malarią. Specyficzny sposób, w jaki niedobór G6PD chroni przed malarią, nie jest w pełni poznany. Jest możliwe, że ta jakość ochronna jest związana z niezdolnością malarii do skutecznego wzrostu w komórkach z niedoborem G6PD.
ostra niedokrwistość hemolityczna u osób z niedoborem G6PD może rozwinąć się po zjedzeniu fasoli fava. Jest to znane jako favism. Kiedyś uważano, że favizm jest reakcją alergiczną i że stan ten może wystąpić w wyniku wdychania pyłku. Jednak naukowcy zidentyfikowali substancje chemiczne, znane jako vicine i convicine, Znalezione w fasoli fava, które wywołują epizody ostrej niedokrwistości hemolitycznej u osób z niedoborem G6PD. Substancje te występują w wysokich stężeniach w fasoli fava, ale nie występują w innych rodzajach fasoli. Większość osób z niedoborem G6PD nie rozwija objawów po zjedzeniu fasoli fava, a osoby, które nie rozwijają objawów, nie zawsze to robią. Sugeruje to, że dodatkowe czynniki, takie jak mutacje w innych genach (np. geny modyfikujące) mogą być konieczne do rozwoju favizmu.
epizody ostrej niedokrwistości hemolitycznej może również prowadzić do niektórych osób dotkniętych, gdy narażone na choroby zakaźne. Należy zachować ostrożność, aby wiedzieć, jakie leki mogą powodować ostrą niedokrwistość hemolityczną u osób z niedoborem G6PD, zanim zostaną podane pacjentowi. W literaturze medycznej występuje jednak znaczne zamieszanie w tym zakresie. Niektóre leki są uważane za niebezpieczne, ponieważ zostały podane osobom z niedoborem G6PD, których objawy były spowodowane wcześniej istniejącą infekcją, ale błędnie przypisane lekowi.
jak opisano w literaturze medycznej, u niektórych osób z niedoborem G6PD występuje zwiększone ryzyko rozległego zakażenia krwi (posocznicy) po ciężkim urazie.