Sirprakulise aneemia (SCA), tuntud ka kui sirprakuline aneemia (SCD) peamised põhjused on suures osas tingitud geneetilisest mutatsioonist organismi hemoglobiinis, täpsemalt kromosoomis 11. Sirprakulise aneemia muud põhjused on seotud haiguse geneetilise pärandusega. . Kahe SCA-ga isiku lapsed sünnivad tavaliselt selle haigusega, samas kui neil, kelle üks vanem põeb SCA-d, ei esine tavaliselt mingeid märkimisväärseid sümptomeid. Sirprakulise aneemia põhjused on seotud ka vereprobleemidega, nagu dehüdratsioon, madal hapnikutase ja suurenenud happesus.
Sirprakulise aneemia põhjusteks võib pidada hemoglobiini mutatsiooni, rauarikka ühendi, mis annab verele punase värvuse. Tavaolukorras on punased verelibled kettakujulised ja täis glutamiinhappe olemasolu tõttu. SCA-d põhjustav mutatsioon esineb beeta-globiini geenis, mis omakorda põhjustab glutamiinhappe asendamise valiiniga. Keemilise muutuse tõttu muutuvad punased verelibled jäigaks, kleepuvaks ja deformeeruvad, kuju poolest sarnaseks poolkuuga.
Sirprakulise aneemia geneetilised põhjused kanduvad edasi järgmisele põlvkonnale mustri kaudu, mida nimetatakse autosomaalseks retsessiivseks pärandiks. See tähendab, et mõlemad vanemad peaksid edasi andma geeni, et laps saaks haiguse pärida. Kui mutatsiooni kannab ainult üks vanem, on lapsel nn sirprakuline tunnus.
Sirprakulise tunnusega inimestel on nii normaalne kui ka muteerunud hemoglobiin ja nad võivad SCA-d oma lastele edasi anda. Sirprakulisel tunnusel ei esine aga mingeid sümptomeid väljaspool mitmeid sirprakulisi vererakke ja seda peetakse patsiendile kahjutuks. Iga rasedusega on kahel vanemal, kellel mõlemal on sirprakuline tunnus, 25% tõenäosus saada terve laps, 50% tõenäosus sünnitada kandjalaps ja 25% võimalus sünnitada laps ilma vererakkude mutatsioonita.
Sirprakulise aneemia põhjused on samuti seotud teatud füüsiliste seisunditega. Punaste vereliblede moonutused mutatsiooniga inimestel on tavaliselt põhjustatud madalast veremahust. Teised soodustavad tegurid on dehüdratsioon, madal vere hapnikusisaldus ja suurenenud vere happesus. Arvatakse, et sirprakulise tunnusega isikute vererakkude sirbistamine on seotud kõrge metaboolse aktiivsusega. Rasedaid peetakse emaka suurenenud aktiivsuse ja hormonaalse tasakaalustamatuse tõttu rohkem rakkude sirbiks.