Sigdcelleanemi skyldes enpunktmutasjon i etgen på kromosom 11. Genet inneholder oppskriften for betakjedene ihemoglobin. Hemoglobin består vanligvis av to alfakjeder og to betakjeder. At det er en punktmutasjon betyr at det bare er én «bokstav» iDNA-et som er endret. Denne endringen fører til ataminosyrenglutaminsyre erstattes avvalin i kjeden av aminosyrer som skal bli til hemoglobinets betakjede. Det unormale hemoglobinet kalles HbS (s forsickle eller sigd).

Hvis mutasjonen bare arves fra én av foreldrene har personen genvarianten i enkel dose og erheterozygot. Når mutasjonen arves fra både mor og far har personen genvarianten i dobbel dose og erhomozygot for genvarianten. Genotypen er da HbSS, og vedkommende får sigdcelleanemi. Mutasjonen gjør at derøde blodcellene får sigdform i stedet for den vanligebikonkave plateformen, og cellene får endret funksjon. Dette er hovedårsaken til de fleste symptomer og funn ved sykdommen.

Mutasjonen gjør at hemoglobinmolekyler kobler seg sammen og lager lange kjeder (polymerisering). Dette skjer i situasjoner hvor det er liteoksygen i blodet. Dette fører til den karakteristiske endringen av de røde blodcellene som blir sigdformede. De blir også stive og klebrige. Den detaljerte biologiske forklaringen på hvordan mutasjonene reduserer formering og levevilkår for malariaparasitten inni de røde blodcellene er lite kjent.

Sigdcellene glir ikke like lett gjennom blodårene og lager floker som billedlig kan sammenlignes med tømmerstokker i et vassdrag (tømmervaser). Flokene av sigdceller skaper sirkulasjonsforstyrrelser som gjør at oksygen og næringsstoffer ikke kommer frem. Dette fører til organskader og medfølgende sterke smerter som oppstår på grunn av for lite oksygen til vevene.

Det avvikende hemoglobinet gjør også at levetiden til sigdcellene er sterkt forkortet. De ødelegges ganske raskt, noe som girhemolytisk anemi. Sigdcellene sirkulerer i gjennomsnitt 16 dager, mot normalt 120 dager for vanlige røde blodceller.

I tillegg settes det i gang en lang rekke reaksjoner i kroppen som endringer i blodåreveggen, aktivering avkoagulasjonssystemet og aktivering avnøytrofile granulocytter,betennelsesreaksjoner, cellulære og biokjemiske reaksjoner. Alt dette bidrar til at sykdommen kan akselerere raskt og får karakter avhemolytiske kriser og smerteanfall.

Forandringene som skjer i blodcellene og blodåreveggen påvirker alle organer i kroppen. En lavgradig permanent aktivitet i sykdommen gir vedvarende anemi og aktivering av mekanismene nevnt ovenfor.

I tillegg er det typisk at sykdommen kommer i anfall eller «kriser». Slike anfall kan utløses av forskjellige hendelser sominfeksjoner, lavt lufttrykk,stress og skiftende temperatur. Anfallene kan være svært smertefulle og farlige.

Både den kroniske aktiviteten i sykdommen og anfallene gir organskader som øker over tid og reduserer forventet levetid. Dette forløpet kan mildnes med behandling.

Listen over følger av sykdommen er lang og de har alle sin rot i sirkulasjonsforstyrrelser som skyldespolymerisering av HbS:

• Akutt brystsyndrom. Dette er smerter i brystet med feber og pustevansker. Det kan minne omlungebetennelse og kan komme i tillegg til dette, men starter på grunn av sirkulasjonsforstyrrelser i lungene. Det kan raskt forverre seg og bli alvorlig.
• Akutte smerter. Smerter er vanlig og skyldes oftest at det kommer for lite oksygen til vevene (iskemiske smerter). Dette kan for eksempel komme i skjelettet (avaskulære nekroser).
• Hjerneslag. Det er økt forekomst av både blodpropp og blødning i hjernen. Flere små slag som ikke merkes i første omgang kan over tid føre tilkognitiv svikt.
• Hemolytiske kriser. Dette er akutt forverrelse av anemien på grunn av økt polymerisering av HbS. Slike kriser kan også falle sammen med smertefulle kriser i andre organer.
• Miltskade.Milten er utsatt for akutte anfall og skader på grunn opphopning avhvite blodceller (miltsekvestrering) og sirkulasjonsforstyrrelser. Dette fører til redusert miltfunksjon over tid som er en medvirkende årsak til økning av alvorlige infeksjoner.
• Daktylitt. Dette er smertefulle hevelser i fingre som er vanlig hos barn.
• Priapisme. Dette er ufrivillig, smertefull og langvarigereksjon. Slikt er vanlig, men underkommunisert.

Personer med sigdcelleanemi har økt risiko for plutselig død. Dette skyldes sannsynligvishjerterytmeforstyrrelser ellerblodpropp i lungen.

Diagnosen sigdcelleanemi eller bærerstatus stilles ved hjelp av enblodprøve. Det påviseshemolytisk anemi i varierende grad, ogblodutstryk viser at det forekommer sigdceller. Disse kan også fremkalles ved å utsette cellene for lavt oksygentrykk eller kjemikalier. Diagnosen sikres ved at de forskjellige hemoglobinvariantene blir kartlagt. Hvis det er nødvendig, utføres det også mutasjonsanalyser.

Utgangspunktet for utredning er at det foreliggeranemi og/eller typiske hendelser og at personen kommer fra relevant område. Undersøkelsene er også aktuelle somscreening hos nyfødte og vedgenetisk veiledning.

Prognosen påvirkes blant annet av tilgang på helsetjenester, oppfølging og i hvilken grad personen kan unngå utløsning av kriser. I flere undersøkelser av den amerikanske befolkningen har gjennomsnittlig levealder vært i overkant av 40 år, men med stor individuell variasjon. Sigdcelleanemi er fortsatt en alvorlig sykdom.

Kartlegging av utvikling av forskjellige mutasjonsmønstre geografisk og over tid gir mulighet til å beregne når og hvor mutasjonene har oppstått. Hovedmutasjonen oppstod antakelig iKamerun eller områdene rundt for mellom 7000 og 22 000 år siden. Forskere antar at mutasjonen bredte seg raskt i malariaområdene fordi den ga en stor overlevelsesfordel. Senere komfolkevandringene i forbindelse medslavehandel som spredde mutasjonen tilUSA og andre land.

Sigdcelleanemi har vært kjent og har hatt et afrikansk navn i minst 200 år. I USA ble typiske sigdcelleanemisymptomer første gang beskrevet i detalj hos en 20-åring fraGrenada i 1910. Det ble beskrevet flere tilfeller de påfølgende årene og i begynnelsen av 1920-årene fikk sykdommen navnet «sickle cell anemia» (sickle er engelsk for 'sigd') i vestlige land.

I 1940-årene ble arvemønsteret og HbS i store trekk kjent. Sykdommen ble litt upresist kalt den første molekylære sykdommen. Det ble vedproteinelektroforese også kjent at det forelå en proteinfeil. På slutten av 1940-tallet vokste malariahypotesen frem, den malariabekyttende virkningen av sigdcelleanemi og thalassemi. I 1956 ble det påvist at sigdcelleanemi skyldtes enmutasjon og at aminosyrenglutaminsyre ble byttet ut medvalin. Sigdcelleanemi ble den første arvelige sykdommen i verden hvor den molekylære feilen var kjent.

I 1984 ble det dokumentert atallogen benmargstransplantasjon kan helbrede sykdommen da et barn som hadde både akutt leukemi og sigdcelleanemi fikk denne behandlingen og ble frisk av begge sykdommene. I 1995 ble den forebyggende effekten av hydroksyurea kjent, og den ble godkjent for behandling av sigdcelleanemi av legemiddelmyndighetene i USA i 1998.

Det er gjort mye arbeid med kartlegging av utbredelse og forholdet til malaria som har særmerkt denne sykdommen. Gitt alvorligheten av sykdommen og det store antallet i verden som er rammet, har forskning på medikamenter og stamcelletransplantasjon vært beskjeden. Dette kan ha sammenheng med at sykdommen ikke forekommer i den hvite befolkning i USA og Europa.

• anemi
• malaria
• blodsykdommer
• røde blodceller