Mutações no gene APP são a causa mais comum de angiopatia amilóide cerebral hereditária. As mutações no gene APP causam os tipos holandês, italiano, ártico, Iowa, flamengo e piemontês desta condição. As mutações no gene CST3 causam o tipo islandês. A demência familiar britânica e dinamarquesa é causada por mutações no gene ITM2B.
O gene APP fornece instruções para fazer uma proteína chamada proteína precursora amilóide. Esta proteína é encontrada em muitos tecidos e órgãos, incluindo o cérebro e a medula espinhal (sistema nervoso central). A função precisa desta proteína é desconhecida, mas os investigadores especulam que ela pode ligar-se (ligar-se) a outras proteínas na superfície das células ou ajudar as células a ligarem-se umas às outras. No cérebro, a proteína precursora amilóide desempenha um papel no desenvolvimento e manutenção das células nervosas (neurônios).
O gene CST3 fornece instruções para fazer uma proteína chamada cistatina C. Esta proteína inibe a atividade de enzimas chamadas catepsinas que cortam outras proteínas a fim de quebrá-las. A cistatina C é encontrada em fluidos biológicos, como o sangue. Seus níveis são especialmente altos no fluido que envolve e protege o cérebro e a medula espinhal (o líquido cefalorraquidiano ou LCR
).
O gene ITM2B fornece instruções para produzir uma proteína que é encontrada em todos os tecidos. A função da proteína ITM2B não é clara. Pensa-se que ela desempenha um papel no desencadeamento da auto-destruição das células (apoptose) e na prevenção do crescimento e divisão das células demasiado rápido ou de uma forma descontrolada. Além disso, a proteína ITM2B pode estar envolvida no processamento da proteína precursora amilóide.
Mutações no gene APP, CST3, ou ITM2B levam à produção de proteínas que são menos estáveis que o normal e que tendem a se agrupar (agregadas). Estas proteínas agregadas formam tufos de proteínas chamadas depósitos amilóides que se acumulam em certas áreas do cérebro e em seus vasos sangüíneos. Os depósitos amilóides, conhecidos como placas, danificam células cerebrais, eventualmente causando a morte celular e prejudicando várias partes do cérebro. A perda de células cerebrais em pessoas com angiopatia amilóide cerebral hereditária pode levar a convulsões, anormalidades de movimento e outros problemas neurológicos. Nos vasos sanguíneos, as placas amilóides substituem as fibras musculares e as fibras elásticas que dão flexibilidade aos vasos sanguíneos, fazendo com que estes se tornem fracos e propensos à ruptura. Uma ruptura em um vaso sanguíneo no cérebro causa sangramento no cérebro (AVC hemorrágico), que pode levar a danos cerebrais e demência.