En el síndrome de Guillain-Barré se reduce la respuesta de las células T supresoras, lo que sugiere una reacción inmunológica mediada por células dirigida a los nervios periféricos. Ocasionalmente, se detectan anticuerpos séricos contra los componentes de la mielina.
El daño nervioso se produce segmentariamente. Los linfocitos se infiltran en las raíces nerviosas y liberan sustancias citotóxicas que dañan las células de Schwann y la mielina. Los macrófagos eliminan la mielina. Si se daña el axón, la célula nerviosa muere y la regeneración resulta imposible.
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