Le syndrome du choc toxique serait dû à une exotoxine staphylococcique, la toxine 1 du syndrome du choc toxique (TSST 1), qui déclencherait un certain nombre de processus.
Les monocytes sont stimulés pour produire des cytokines telles que le facteur de nécrose tumorale et l'interleukine 1. Le système du complément est directement activé, ce qui a pour effet d'activer les neutrophiles qui adhèrent les uns aux autres et à l'endothélium vasculaire. Le facteur XII est également stimulé, ce qui favorise la coagulation et la libération d'agents hypotenseurs tels que la bradykinine.
Ces événements cumulés entraînent des lésions tissulaires, une fuite capillaire, de la fièvre, des changements métaboliques, une vasodilatation et, dans certains cas, une coagulation intravasculaire disséminée.
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