Sinh bệnh học của não mô cầu qua 6 bước:

Sự gắn kết vào các tế bào biểu mô của chất nhầy mũi họng và vòm họng

Xâm nhập qua hang rào niêm mạc

Sự tồn tại trong máu (tránh tế bào thực bào và phân giải vi khuẩn)

Vào trong nước não tủy

Tồn tại trong dịch não tủy

Gây bệnh ở màng não và não

Não mô cầu khu trú ở mũi họng, bám vào niêm mạc mũi họng. người mang vi khuẩn không xuất hiện triệu chứng bệnh lý, chỉ một số người có biểu hiện bệnh lý viêm mũi họng nhẹ rồi khỏi.

Não mô cầu xâm nhập vào màng não bằng hai con đường:

Đường máu là chủ yếu. yếu tố thuận lợi để vượt qua hang rào này là: số lượng vi khuẩn cao trong máu, có sự biến đổi áp lực dịch não tủy, rối loạn tính thấm của hang rào máu – dịch não tủy, chấn thương ở màng não.

Đường trực tiếp qua xương sang: là thứ yếu. Đột nhập qua xương sang theo ba cơ chế: theo các nhánh của dây thần kinh khướu giác, theo các huyết quản từ niêm mạc hầu họng, theo các khe, kẽ do chấn thương tạo ra ở xương sang.

• Sau khi xâm nhập vào màng não, não mô cầu gây viêm cả 3 màng, sung huyết, phù nề, xuất tiết, phản ứng viêm từ màng nuôi, màng nhện, lan vào màng trong của não thất tới nền não, vòm não, tiểu não và cả dịch tủy sống. dịch rỉ viêm nhanh chóng kết thành mủ đặc làm xơ hóa các tổ chức kế cận, gây bít tắc các lỗ Monro, Luschka hạn chế lưu thông dịch não tủy, gây tang áp lực nội sọ, gây viêm và chèn ép dây thần kinh sọ não.
• Hậu quả: tổn thương tế bào nội mô và tang tính thấm thành mạch của hang rào máu não dẫn tới nhiều thành phần của máu xâm nhập vào khoang dưới nhện, góp phần vào hiện tượng phù não ngồn gốc vận mạch và tang protein dịch não tủy do thành phần plasma từ máu vào khoang dưới nhện và do giảm dòng về tĩnh mạch sau khi phù khoang kẽ trong não, do các sản phẩm thoái hóa mầm bệnh cũng như bạch cầu đa nhân trung tính và do sự hoạt hóa tế bào khác dẫn đến phù não do ngộ độc tế bào.
• Phù não:

Phù não do nguồn gốc vận mạch do tang tính thấm hàng rào máu não

Phù não do ngộ độc tế bào: sung phồng các đơn vị tế bào não, do sự giải phóng các yếu tố gây độc từ mầm bệnh và bạch cầu trung tính

Phù não khoảng kẽ thứ phát sau tắc nghẽn lưu thông dịch não tủy như trong não úng thủy

Tình trạng phù não góp phần đáng kể vào tang áp lực nội sọ dẫn đến giảm tưới máu não

Chuyển hóa yếm khí góp phần làm tang nồng độ lactac và giảm glucose não tủy

Các mạch máu nhỏ nhất là mạch màng não đều giãn, xung huyết, gây viêm nội mạc, một số chỗ viêm quanh huyết quản, thâm nhiễm tế bào đa nhân trung tính. Hậu quả làm vi tuần hoàn bị rối loạn mao mạch, có chỗ bị tắc nghẽn hoặc vỡ ra gây ban xuất huyết hoại tử và xuất huyết đốm phủ tạng