Sirppisoluanemian (SCA), joka tunnetaan myös sirppisolusairautena (SCD), pääasialliset syyt johtuvat suurelta osin kehon hemoglobiinin geneettisestä mutaatiosta, erityisesti kromosomissa 11. Muita sirppisoluanemian syitä ovat taudin geneettinen perintö . Kahden SCA -lapsen lapset ovat yleensä syntyneet taudin kanssa, kun taas lapset, joiden toinen vanhempi kärsii SCA: sta, eivät tyypillisesti kokene merkittäviä oireita. Sirppisoluanemian syyt liittyvät myös veren ongelmiin, kuten kuivumiseen, alhaisiin happipitoisuuksiin ja lisääntyneeseen happamuuteen.
Sirppisoluanemian syyt voivat johtua mutaatiosta hemoglobiinissa, joka on rautapitoinen yhdiste, joka antaa verelle punaisen värin. Normaaleissa olosuhteissa punasolut ovat levyn muotoisia ja täynnä glutamiinihapon vuoksi. SCA: ta aiheuttava mutaatio esiintyy beeta-globiinigeenissä, mikä puolestaan aiheuttaa glutamiinihapon korvaamisen valiinilla. Kemiallinen muutos aiheuttaa punasolujen jäykkyyttä, tahmeutta ja epämuodostumia, muodoltaan samanlaisia kuin puolikuu.
Sirppisoluanemian geneettiset syyt siirtyvät seuraavalle sukupolvelle mallin, jota kutsutaan autosomaaliseksi resessiiviseksi perinnöksi. Tämä tarkoittaa sitä, että molempien vanhempien tulisi siirtää geeni lapselle perimään tauti. Jos vain yksi vanhempi kantaa mutaation, lapsella on se, mitä tutkijat kutsuvat ”sirppisolupiirrokseksi”.
Yksilöillä, joilla on sirppisoluominaisuus, on sekä normaali että mutatoitunut hemoglobiini ja he voivat mahdollisesti siirtää SCA: n lapsilleen. Sirppisolupiirteessä ei kuitenkaan ole oireita lukuisten sirppimäisten verisolujen ulkopuolella, ja sitä pidetään vaarattomana potilaalle. Jokaisella raskaudella kahdella vanhemmalla, joilla kummallakin on sirppisolun ominaisuus, on 25% mahdollisuus saada terve lapsi, 50% mahdollisuus kantajalapsen syntymiseen ja 25% mahdollisuus saada lapsi ilman verisolumutaatiota.
Sirppisoluanemian syyt liittyvät myös tiettyihin fyysisiin olosuhteisiin. Punaisten verisolujen vääristyminen yksilöillä, joilla on mutaatio, johtuu yleensä alhaisesta veren tilavuudesta. Muita vaikuttavia tekijöitä ovat nestehukka, alhainen veren happipitoisuus ja kohonnut veren happamuus. Myös verisolujen paisumisen yksilöillä, joilla on sirppisolun ominaisuus, uskotaan liittyvän korkeaan aineenvaihduntaan. Raskaana olevien naisten katsotaan olevan alttiimpia solujen sairastumiselle kohdun lisääntyneen aktiivisuuden ja hormonaalisen epätasapainon vuoksi.