. APP-geenin mutaatiot aiheuttavat tämän sairauden hollantilaista, italialaista, arktista, iowalaista, flaamilaista ja piemontelaista tyyppiä. CST3-geenin mutaatiot aiheuttavat islantilaisen tyypin. Perinnöllinen brittiläinen ja tanskalainen dementia johtuvat ITM2B-geenin mutaatioista.
APP-geeni antaa ohjeet amyloidin esiasteproteiiniksi kutsutun proteiinin valmistamiseen. Tätä proteiinia esiintyy monissa kudoksissa ja elimissä, myös aivoissa ja selkäytimessä (keskushermosto). Tämän proteiinin tarkkaa tehtävää ei tunneta, mutta tutkijat arvelevat, että se saattaa kiinnittyä (sitoutua) muihin proteiineihin solujen pinnalla tai auttaa soluja kiinnittymään toisiinsa. Aivoissa amyloidin esiasteproteiinilla on merkitystä hermosolujen (neuronien) kehityksessä ja ylläpidossa.
CST3-geeni antaa ohjeet kystatiini C -nimisen proteiinin valmistamiseen. Tämä proteiini estää kathepsiineiksi kutsuttujen entsyymien toimintaa, jotka pilkkovat muita proteiineja hajottaakseen ne. Kystatiini C:tä esiintyy biologisissa nesteissä, kuten veressä. Sen pitoisuudet ovat erityisen korkeat aivoja ja selkäydintä ympäröivässä ja suojaavassa nesteessä (aivo-selkäydinneste eli CSF
).
ITM2B-geeni antaa ohjeet sellaisen proteiinin tuottamiseen, jota esiintyy kaikissa kudoksissa. ITM2B-proteiinin tehtävä on epäselvä. Sen uskotaan olevan mukana käynnistämässä solujen itsetuhoa (apoptoosi) ja estämässä soluja kasvamasta ja jakautumasta liian nopeasti tai hallitsemattomasti. Lisäksi ITM2B-proteiini saattaa osallistua amyloidin esiasteproteiinin prosessointiin.
Mutaatiot APP-, CST3- tai ITM2B-geenissä johtavat sellaisten proteiinien tuotantoon, jotka eivät ole yhtä stabiileja kuin normaalisti ja joilla on taipumus ryhmittyä yhteen (aggregoitua). Nämä aggregoituneet proteiinit muodostavat amyloidikerrostumiksi kutsuttuja proteiinirykelmiä, jotka kerääntyvät tietyille aivojen alueille ja niiden verisuoniin. Amyloidikerrostumat, joita kutsutaan plakkeiksi, vaurioittavat aivosoluja, aiheuttavat lopulta solukuolemaa ja heikentävät aivojen eri osia. Perinnöllistä aivojen amyloidiangiopatiaa sairastavien aivosolukato voi johtaa kouristuskohtauksiin, liikehäiriöihin ja muihin neurologisiin ongelmiin. Verisuonissa amyloidiplakit korvaavat verisuonten joustavuutta antavia lihassyitä ja elastisia kuituja, jolloin niistä tulee heikkoja ja alttiita rikkoutumaan. Verisuonen rikkoutuminen aivoissa aiheuttaa verenvuotoa aivoissa (hemorraginen aivohalvaus), mikä voi johtaa aivovaurioon ja dementiaan.