Sinh lý bệnh trong VMNM rất phức tạp bởi vỡ một khi vi khuẩn muốn xõm nhập và nhõn lờn trong khoang màng nhện thỡ nú phải trải qua quỏ trỡnh chống lại sức đề khỏng của cơ thể (trong đa số cỏc trường hợp).Vi khuẩn gõy bệnh cú thể xõm nhập vào màng nóo bằng 3 con đường chớnh : đường mỏu, đường bạch huyết, đường kế cận. Nếu như vi khuẩn xõm nhập vào màng nóo bằng đường mỏu và bạch huyết thỡ gõy VMNM tiờn phỏt hoặc qua đường kế cận (cỏc ổ viờm: tai giữa, xương chũm, xoang…hoặc vi khuẩn sẵn cú trong cơ thể gặp điều kiện thuận lợi: chấn thương, dị tật, tai biến mạch nóo…) thỡ gõy VMNM thứ phỏt [2], [21].
Ở trẻ em, đa số khởi đầu vi khuẩn thường xõm nhập qua niờm mạc mũi, họng, thanh quản hoặc phế quản. Ởđú tuỳ theo phản ứng của cơ thể vi khuẩn cú thể chỉ gõy bệnh tại chỗ hoặc lọt vào hệ thống mỏu hay bạch huyết và qua hàng rào mỏu - nóo xõm nhập vào khoang dưới nhện. Cỏc bước sinh bệnh này gồm: (1) định cư tập đoàn tai mũi- họng, (2) xõm lấn tế bào biểu mụ mũi-
họng, (3) xõm nhập vào mỏu, (4) vượt qua hàng rào mỏu- nóo và nhõn lờn trong khoang dưới nhện [2], [24].
Trờn bề mặt của cỏc vi khuẩn gõy bệnh thường cú cỏc sợi fimbriae (pili) giỳp cho vi khuẩn tăng khả năng bỏm dớnh vào niờm mạc hầu họng, cỏc thụ thể đặc biệt. Cơ thể ký chủ phản ứng bằng cỏch tiết ra IgA (khỏng thể bề mặt), tăng rung động của cỏc thể lụng. Tuy nhiờn, vi khuẩn gõy bệnh cú thể tiết ra cỏc IgA protease để phỏ vỡ IgA và đều làm thương tổn cỏc tế bào biểu mụ cú lụng rung khiến ứ thể lụng và dớnh chọn lọc vào cỏc tế bào biểu mụ khụng cú lụng rung [21], [24].
Khi đó xõm nhập vào tế bào biểu mụ mũi - họng vi khuẩn sẽ được chuyờn chở qua tế bào rồi xõm nhập vào dũng mỏu bằng cỏch phỏ vỡ cỏc mối nối nhỏ liờn tế bào nội mạc mạch mỏụ Trong lũng mạch, vi khuẩn lại phải vượt qua cỏc cơ chế đề khỏng của cơ thể để tồn tại: nhờ vào sự hiện diện của polysaccharid ở vỏ bao vi khuẩn (đa số cỏc vi khuẩn gõy bệnh VMNM đều cú vỏ) thỡ vi khuẩn mới cú thể ức chế được hiện tượng thực bào của cỏc đại thực bào cũng như hoạt tớnh diệt trựng của hệ thống bổ thể [24].
Sau khi đó vượt qua đề khỏng của cơ thể tại mạch mỏu, vi khuẩn sẽ xõm nhập vượt qua hàng rào mỏu - nóo cú thể từ xoang tĩnh mạch màng cứng hoặc một viờm khu trỳ vụ khuẩn khụng đặc trưng sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho việc xõm nhập vào vị trớ này trong CNS (Hệ thống thần kinh trung ương). Từ đú vi khuẩn sẽ tiết ra cỏc Lipopolysaccharide (nội độc tố) và chất này gõy tăng sản xuất cỏc cytokine viờm (Interleukin-1, yếu tố hoại tử u- TNF). Vai trũ cỏc cytokine là sẽ tỏc động hiệp đồng làm gia tăng tớnh thẩm thấu của hàng rào mỏu - nóo [24].
Một khi vi khuẩn đó qua được hàng rào mỏu - nóo vào khoang dưới nhện thỡ cơ thể khụng cũn đủ khả năng ức chế sự nhiễm trựng. Trong mụi trường DNT vi khuẩn dễ dàng phỏt triển do cơ chế bảo vệ, miễn dịch ở đõy rất yếu nhất là cơ chế phụ thuộc globulin miễn dịch (Immunglobulin, Ig) và hoạt tớnh bổ thể. Do vi khuẩn sử dụng đường qua chuyển hoỏ yếm khớ vỡ vậy đường DNT giảm mạnh và làm tăng Ạlactic gõy toan hoỏ. Mặt khỏc protein DNT thường tăng cao trong hầu hết cỏc trường hợp là do sự phỏ vỡ hàng rào mỏu - nóo, phỏt sinh protein do bạch cầu hoặc cỏc vi sinh vật trong vựng dưới màng nhện. Đồng thời vi khuẩn tiết ra độc tố gõy ra phản ứng viờm dịứng (kộo theo bạch cầu, bổ thể, khỏng thể…vào DNT) và tỡnh trạng nhiễm độc. Quỏ trỡnh viờm nhiễm này cũng gõy nờn một số rối loạn: tăng bài tiết DNT, rối loạn bài tiết ADH làm cản trở hấp thu DNT (qua cỏc hạt Pachioni) hoặc gõy nờn hội chứng SIAD. Một số vi khuẩn cũn cú thể xõm nhập vào tổ chức nóo gõy viờm nhiễm phự nề nóo kộo theo cỏc biểu hiện lõm sàng năng nề [2], [21], [24].
Vi khuẩn gõy bệnh
Niờm mạc hụ hấp Gõy viờm tại chỗ
Nhiễm khuẩn mỏu Vào mỏu(Bacteremia) Khụng gõy bệnh (Sepsis)
Vi khuẩn từ cỏc ổ Vào màng nóo nhiễm khuẩn kế cận (khoang dưới nhện)
Đại thực bào (+) (+)
bạch cầu trung tớnh Nhõn lờn Tăng Lymphocyt
Tiết nội độc tố
Sinh yếu tố hoại tử u Phự nóo Tăng Ig trong DNT (TNF) và prostaglandin
Rối loạn bài tiết và lưu thụng DNT
Phản ứng viờm Giảm lưu lượng Tăng ỏp lực nội sọ Viờm cỏc mạch mỏu mỏu nóo
Cỏc biểu hiện lõm sàng
