L'esame misura l'attività nel sangue di un enzima denominato glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD).
La G6PD serve per proteggere le cellule, specialmente i globuli rossi, dagli effetti di un processo chiamato ossidazione che consiste nella perdita di elettroni a vantaggio di un'altra sostanza che li cattura.
Se l'attività della G6PD dentro i globuli rossi è insufficiente, essi diventano più vulnerabili e non sono in grado di contrastare la perdita di elettroni. In particolare, per quanto riguarda i globuli rossi, l'ossidazione può riguardare anche una proteina importante per il trasporto di ossigeno a tutto il corpo: l'emoglobina. Quando ciò avviene, l'emoglobina si lega alla membrana dei globuli rossi e ne causa la morte per lisi (rottura della membrana delle cellule).
Il deficit di G6PD è il difetto enzimatico più comune al mondo. Le regioni più colpite sono l'area mediterranea, l'Africa subsahariana, le Americhe (popolazioni africane e ispaniche) e l'Asia sudorientale.
Le mutazioni del gene della G6PD (si conoscono più di 180 varianti molecolari) possono portare alla produzione di un enzima con funzioni, stabilità e attività ridotte.
Il gene della G6PD è localizzato sul cromosoma X (Xq28). Ciò significa che la forma più grave della malattia si presenta nei maschi (che hanno nel loro corredo genetico un solo cromosoma X) con un solo gene G6PD mutato, e nelle femmine (che hanno nel loro patrimonio genetico due cromosomi X) con entrambi geni mutati. Al contrario, le femmine che hanno un solo gene X mutato, sono portatrici sane o sviluppano la malattia in modo lieve.
La maggior parte delle persone con deficit dell’enzima G6PD non ha disturbi (sintomi), conduce una vita normale, non sa di essere portatore del difetto e può sviluppare una malattia soltanto in specifiche circostanze.
Il periodo neonatale, nei bambini con tale difetto enzimatico, può essere critico perché hanno un maggior rischio di sviluppare l'ittero neonatale persistente (kernittero) che si manifesta con la colorazione gialla della pelle e degli occhi causata da alti livelli di bilirubina.
Se non curata questa forma di ittero, che si presenta generalmente al terzo giorno di vita, può provocare danni a livello neurologico e ritardo mentale.
In particolari condizioni come, ad esempio, a seguito dell'assunzione di alcuni medicinali (antimalarici, analgesici, sulfamidici, ecc.), di taluni alimenti come le fave (favismo), il contatto con certe sostanze chimiche (come naftalina, o il colorante chiamato hennè che è estratto da una arbusto della famiglia delle lythraceae) infezioni batteriche e virali, si può verificare la distruzione dei globuli rossi (crisi emolitica) che determina un'anemia emolitica acuta di varia gravità.
Ciò avviene perché queste sostanze causano uno “stress ossidativo” che i globuli rossi con l'enzima difettoso non riescono a contrastare e, di conseguenza, vengono distrutti. In questo caso il malato ha la sensazione di affaticamento causato dalla diminuzione della quantità di ossigeno che viene trasportata nell'organismo a causa dell'anemia. Se l'anemia si presenta di grave entità, possono essere necessarie trasfusioni di sangue.
Una piccola percentuale di malati con difetto del G6PD presenta un'anemia emolitica cronica causata da varianti rare della G6PD che hanno un'attività inferiore al 10% del normale.