Le mutazioni nel gene SLC11A2 causano anemia microcitica ipocromica con sovraccarico di ferro. Il gene SLC11A2 fornisce istruzioni per la produzione di una proteina chiamata trasportatore di metallo bivalente 1 (DMT1). La proteina DMT1 si trova in tutti i tessuti, dove il suo ruolo primario è quello di trasportare atomi di ferro caricati positivamente (ioni) all’interno delle cellule., In una sezione dell’intestino tenue chiamata duodeno, la proteina DMT1 si trova all’interno di proiezioni simili a dita chiamate microvilli. Queste proiezioni assorbono i nutrienti dal cibo mentre passa attraverso l’intestino e poi li rilasciano nel flusso sanguigno. In tutte le altre cellule, compresi i globuli rossi immaturi chiamati eritroblasti, DMT1 si trova nella membrana degli endosomi, che sono compartimenti specializzati che si formano sulla superficie cellulare per trasportare proteine e altre molecole verso le loro destinazioni all’interno della cellula., DMT1 trasporta il ferro dagli endosomi al citoplasma in modo che possa essere utilizzato dalla cellula.

Le mutazioni del gene SLC11A2 portano alla riduzione della produzione della proteina DMT1, alla diminuzione della funzione proteica o alla compromissione della capacità della proteina di raggiungere la posizione corretta nelle cellule. Negli eritroblasti, una carenza di proteina DMT1 diminuisce la quantità di ferro trasportato all’interno delle cellule per attaccarsi all’emoglobina. Di conseguenza, lo sviluppo di globuli rossi sani è compromesso, portando a una carenza di queste cellule. Nel duodeno, una carenza di proteina DMT1 diminuisce l’assorbimento del ferro., Per compensare, le cellule aumentano la produzione di proteina DMT1 funzionale, che aumenta l’assorbimento del ferro. Poiché i globuli rossi non possono utilizzare il ferro che viene assorbito, si accumula nel fegato, alla fine compromettendo la funzionalità epatica. La mancanza di coinvolgimento di altri tessuti nell’anemia microcitica ipocromica con sovraccarico di ferro è probabile perché questi tessuti hanno altri modi per trasportare il ferro.