Mutacje w genie APP są najczęstszą przyczyną dziedzicznej mózgowej angiopatii amyloidowej. Mutacje genu APP powodują holenderski, włoski, arktyczny, Iowa, flamandzki i piemoncki typ tego schorzenia. Mutacje w genie CST3 wywołują typ islandzki. Rodzinna demencja brytyjska i duńska jest spowodowana mutacjami w genie ITM2B.
Gen APP dostarcza instrukcji do tworzenia białka zwanego białkiem prekursorowym amyloidu. Białko to znajduje się w wielu tkankach i narządach, w tym w mózgu i rdzeniu kręgowym (centralny układ nerwowy). Dokładna funkcja tego białka nie jest znana, ale naukowcy spekulują, że może ono przyłączać się (wiązać) do innych białek na powierzchni komórek lub pomagać komórkom przyłączać się do siebie nawzajem. W mózgu białko prekursora amyloidu odgrywa rolę w rozwoju i utrzymaniu komórek nerwowych (neuronów).
Gen CST3 dostarcza instrukcji do tworzenia białka zwanego cystatyną C. Białko to hamuje aktywność enzymów zwanych katepsynami, które rozcinają inne białka w celu ich rozbicia. Cystatyna C znajduje się w płynach biologicznych, takich jak krew. Jej poziom jest szczególnie wysoki w płynie, który otacza i chroni mózg i rdzeń kręgowy (płyn mózgowo-rdzeniowy lub płyn mózgowo-rdzeniowy
).
Gen ITM2B dostarcza instrukcji do produkcji białka, które znajduje się we wszystkich tkankach. Funkcja białka ITM2B jest niejasna. Uważa się, że odgrywa ono rolę w wyzwalaniu samozniszczenia komórek (apoptozy) i utrzymywaniu komórek przed zbyt szybkim wzrostem i podziałem lub w niekontrolowany sposób. Dodatkowo, białko ITM2B może być zaangażowane w przetwarzanie prekursorowego białka amyloidu.
Mutacje w genie APP, CST3 lub ITM2B prowadzą do produkcji białek, które są mniej stabilne niż normalnie i które mają tendencję do grupowania się (agregacji). Te zagregowane białka tworzą grudki białka zwane złogami amyloidu, które gromadzą się w pewnych obszarach mózgu i w jego naczyniach krwionośnych. Złogi amyloidu, znane jako blaszki miażdżycowe, uszkadzają komórki mózgowe, ostatecznie powodując ich śmierć i upośledzając różne części mózgu. Utrata komórek mózgowych u osób z dziedziczną mózgową angiopatią amyloidową może prowadzić do drgawek, zaburzeń ruchowych i innych problemów neurologicznych. W naczyniach krwionośnych blaszki amyloidowe zastępują włókna mięśniowe i elastyczne, które nadają naczyniom krwionośnym elastyczność, powodując, że stają się one słabe i podatne na pęknięcia. Pęknięcie naczynia krwionośnego w mózgu powoduje krwawienie w mózgu (udar krwotoczny), co może prowadzić do uszkodzenia mózgu i demencji.
.