เมื่อยุงที่มีไวรัสเด็งกีกัดมนุษย์ ไวรัสจะเข้าสู่ผิวหนังร่วมกับน้ำลายของยุง ไวรัสจะยึดเกาะและเข้าสู่เม็ดเลือดขาวและสืบพันธุ์อยู่ในเซลล์ขณะที่เม็ดเลือดขาวเคลื่อนไปทั่วร่างกาย เม็ดเลือดขาวจะตอบสนองโดยผลิตโปรตีนส่งสัญญาณหลายชนิด เช่น ไซโตไคน์และอินเตอร์เฟียรอน ซึ่งทำให้เกิดอาการหลายอย่าง เช่น ไข้ อาการคล้ายหวัด และอาการปวดรุนแรง ในการติดเชื้อรุนแรง มีการผลิตไวรัสภายในร่างกายสูงขึ้นมาก และอาจเกิดผลกระทบกับหลายอวัยวะ (เช่น ตับและไขกระดูก) ได้ ของเหลวจากกระแสเลือดซึมผ่านผนังหลอดเลือดขนาดเล็กเข้าสู่ช่องว่างลำตัวเนื่องจากสภาพให้ซึมผ่านได้ของหลอดเลือดฝอย ผลทำให้มีเลือดไหลเวียนอยู่ในหลอดเลือดน้อยลง และความดันเลือดต่ำลงจนไม่สามารถส่งเลือดไปเลี้ยงอวัยวะสำคัญเพียงพอ ยิ่งกว่านั้น การทำหน้าที่ผิดปรกติของไขกระดูกเนื่องจากเซลล์พยุงติดเชื้อทำให้เกล็ดเลือดมีน้อยลง ซึ่งเกล็ดเลือดจำเป็นต่อการเกิดลิ่มเลือด จึงเพิ่มความเสี่ยงของอาการเลือดออก อันเป็นภาวะแทรกซ้อนหลักภาวะหนึ่งของไข้เลือดออก[25]

การถ่ายแบบของไวรัส

เมื่ออยู่ในผิวหนังแล้ว ไวรัสเด็งกียึดเกาะกับเซลล์แลงเกอร์ฮานส์ (กลุ่มเซลล์เดนไดรต์ในผิวหนังที่เป็นตัวระบุจุลชีพก่อโรค)[25] ไวรัสเข้าสู่เซลล์โดยการยึดเกาะระหว่างโปรตีนไวรัสกับโปรตีนเยื่อหุ้มบนเซลล์แลงเกอร์ฮานส์ โดยเฉพาะ C-type lectin ที่เรียกว่า DC-SIGN ตัวรับแมนโนส และ CLEC5A[19] ดูเหมือนว่า DC-SIGN ซึ่งเป็นตัวรับไม่จำเพาะกับสิ่งแปลกปลอมบนเซลล์เดนไดรต์ เป็นช่องทางเข้าเซลล์หลัก[20] เซลล์เดนไดรต์เคลื่อนไปยังปุ่มน้ำเหลืองที่ใกล้ที่สุด ขณะเดียวกัน มีการแปลรหัสจีโนมไวรัสในเวสิเคิลที่มีเยื่อหุ้มบนเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมของเซลล์ จากนั้นมีการผลิตโปรตีนไวรัสใหม่ซึ่งถ่ายแบบอาร์เอ็นเอไวรัสและเริ่มก่อเป็นอนุภาคไวรัส อนุภาคไวรัสที่ยังเจริญไม่เต็มที่ถูกส่งไปยังกอลจิคอมเพล็กซ์ ซึ่งเป็นส่วนของเซลล์ที่โปรตีนบางชนิดได้รับสายน้ำตาลที่จำเป็น (ไกลโคโปรตีน) ไวรัสใหม่ที่เจริญเต็มที่แล้วจะไปดันตัว (bud) บนผิวเซลล์ที่ติดเชื้อและปล่อยออกไปโดยกระบวนการเอกโซไซโทซิส จากนั้น ไวรัสจะสามารถเข้าสู่เม็ดเลือดขาวอื่น ๆ ได้ เช่น โมโนไซต์และแมโครฟาจ[19]

เซลล์ที่ติดเชื้อจะมีปฏิกิริยาระยะแรก คือ สร้างอินเตอร์เฟียรอน ซึ่งเป็นไซโตไคน์ที่เพิ่มการป้องกันการติดเชื้อไวรัสผ่านระบบภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดโดยเพิ่มการผลิตโปรตีนกลุ่มใหญ่ที่อาศัย JAK-STAT pathway เป็นสื่อกลาง ไวรัสเด็งกีบางซีโรไทป์อาจมีกลไกชะลอกระบวนการนี้ อินเตอร์เฟียรอนยังกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันที่เกิดขึ้นภายหลัง ซึ่งนำไปสู่การผลิตแอนติบอดีต่อไวรัส เช่นเดียวกับเซลล์ทีซึ่งจะทำลายเซลล์ทั้งหมดที่ติดเชื้อไวรัสโดยตรง[19] มีการผลิตแอนติบอดีหลายชนิด บางชนิดจับกับโปรตีนไวรัสอย่างแน่นและช่วยในกระบวนการฟาโกไซโทซิส (การกินโดยเซลล์ที่เปลี่ยนไปทำหน้าที่เฉพาะ แล้วย่อยทำลาย) แต่บางชนิดเกาะกับไวรัสไม่แน่นและดูเหมือนจะส่งไวรัสไปยังส่วนของฟาโกไซต์ที่ไวรัสไม่ถูกทำลายแต่สามารถถ่ายแบบได้มากขึ้น[19]

โรครุนแรง

ปัจจุบันยังไม่แน่ชัดว่าเหตุใดการติดเชื้อเด็งกีซ้ำต่างสายพันธุ์จึงเพิ่มความเสี่ยงการเกิดไข้เลือดออกเด็งกีหรือภาวะช็อกเด็งกี สมมุติฐานซึ่งเป็นที่ยอมรับกันมากที่สุด คือ สมมุติฐานการเร่งที่อาศัยแอนติบอดี (antibody-dependent enhancement, ADE) ยังไม่ทราบกลไกของ ADE แน่ชัด อาจเกิดจากแอนติบอดีซึ่งไม่ต่อต้านไวรัส (non-neutralizing antibody) จับเชื้อไวรัสไม่ดี ทำให้หลังจากเชื้อไวรัสถูกเม็ดเลือดขาวจับกินแล้วไม่ถูกส่งไปยังส่วนที่ถูกต้องของเม็ดเลือด ทำให้การย่อยเกิดไม่สมบูรณ์[19][20] มีข้อสงสัยว่า ADE อาจไม่ใช่กลไกเดียวที่เป็นสาเหตุของอาการแทรกซ้อนรุนแรงที่เกี่ยวกับไข้เด็งกี[7] และมีงานวิจัยจำนวนมากที่แสดงนัยบทบาทของเซลล์ทีและปัจจัยอย่างไซโทไคน์และระบบคอมพลิเมนต์[25]

ลักษณะของโรครุนแรง คือ ปัญหาสภาพให้ซึมผ่านของหลอดเลือดฝอย (การยอมให้ของเหลวและโปรตีนซึ่งปกติอยู่ในเลือดผ่านเข้าออกได้) และการเกิดลิ่มเลือดผิดปรกติ[12][13] การเปลี่ยนเปลงเหล่านี้ปรากฏขึ้นสัมพันธ์กับสภาพไกลโคแคลิกซ์ของเนื้อเยื่อบุโพรงผิดปรกติ ซึ่งทำหน้าที่เป็นเส้นใยโมเลกุลของส่วนประกอบของเลือด[13] คาดกันว่า หลอดเลือดฝอยรั่ว (และระยะวิกฤต) เกิดจากการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน[13] กระบวนการอื่นที่สนใจรวมถึง เซลล์ที่ติดเชื้อซึ่งมีการตายเฉพาะส่วน ซึ่งกระทบต่อทั้งการที่เลือดจับตัวเป็นลิ่มและการสลายไฟบริน (ระบบการเกิดลิ่มเลือดและการสลายลิ่มเลือดที่ตรงข้ามกัน) และภาวะเกล็ดเลือดต่ำในเลือด ที่เป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้การเกิดลิ่มเลือดเป็นปกติ[25]