वर्त्तमान में एम्एस को प्रतिरक्षी प्रक्रिया द्वारा उत्पन्न एक विकार माना जाता है जिसका एक आरंभिक कारण होता है, जिसका रोग के कार्य-कारण संबंधी एक इतिहास हो सकता है, हालांकि इस अवधारणा पर वर्षों से बहस हो चुकी है और कुछ लोग अब भी इसका विरोध करते हैं। माना जाता है की मरीज की अपनी ही प्रतिरक्षा प्रणाली के क्षति की जाती है। संभवतः अपने जैसी सामान संरचना वाले अणु के संपर्क के परिणामस्वरूप प्रतिरक्षा प्रणाली तंत्रिका तंत्र पर आक्रमण करता है। 

मल्टिपल स्क्लेरोसिस घाव के निशान (स्क्लेरोसेस - जिसे चकतों या घावों के रूप में बेहतर जाना जाता है) को सूचित करता है जो तंत्रिका तंत्र में उत्पन्न होते हैं। एम्एस के घावों में सबसे सामान्य रूप से अनुमस्तिष्क की गुहाओं के आस-पास के सफेद पदार्थ वाले क्षेत्र, मस्तिष्क स्तंभ, आधारिक तंत्रिका-उपकेन्द्र और नेत्र-तंत्रिका शामिल होती हैं। सफेद पदार्थ वाली कोशिकाओं का कार्य धूसर पदार्थ वाले क्षेत्रों और शारीर के शेष हिस्सों में संकेतों को पहुंचाना है, जहां प्रसंस्करण किया जाता है। परिधीय तंत्रिका तंत्र शायद ही शामिल रहता है। 
अधिक विशेष रूप से, एम्एस ओलिगोडेन्ड्रोसाइट्स को नष्ट करता है, जो कोशिकाएं एक वसायुक्त परत - जिन्हें माइलिन आवरण कहा जाता है- का निर्माण करने और उसे कायम रखने के लिए उत्तरदायी होती हैं - जो तंत्रिका कोशिकाओं को विद्युत् संकेत भेजने में मदद करते हैं। एम्एस के परिणामस्वरूप माइलिन का तनूकरण या पूर्ण क्षति होती है और, जैसे-जैसे बीमारी बढ़ती जाती है तंत्रिका कोशिकाओं के विस्तारों या तंत्रिकाक्षों का उच्छेदन (पारपरिच्छेदन) होता है। जब माइलिन नष्ट हो जाता है, एक तंत्रिका कोशिका (न्यूरॉन) प्रभावकारी ढंग से विद्युत् संकेतों को संचालित नहीं कर सकता है। बीमारी के आरंभिक चरणों में मरम्मत की एक प्रक्रिया होती है, जिसे पुनर्माइलिनीकरण कहा जाता है, लेकिन ओलिगोडेन्ड्रोसाइट्स कोशिका के माइलिन आवरण का पूर्ण रूप से पुनर्निर्माण नहीं कर सकता है। क्षतिग्रस्त तंत्रिकाक्षों के चारों ओर एक घाव के निशान सदृश चकत्ता (प्लाक) के निर्माण होने तक बार-बार होने वाले हमले क्रमशः अल्प प्रभावकारी पुनर्माइलिनीकरण उत्पन्न करते हैं। घाव के चार अलग-अलग रूपों का वर्णन किया गया है। 

माइलिनिकरण रहित करने की क्रिया के अतिरिक्त, बीमारी का अन्य रोगजन्य पहचान सुजन है। एम्एस की पूर्ण रूप से रोगाक्षम व्याख्या के अनुसार, सूजन (प्रदाह) संबंधी प्रक्रिया T कोशिकाओं द्वारा उत्पन्न होती है, जो एक प्रकार की लसिकाकोशिका (लिंफोसाईट) होती है। लसिकाकोशिका (लिंफोसाईट) वे कोशिकाएं होती हैं जो शरीर की सुरक्षा में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। एम्एस में, T कोशिकाएं मस्तिष्क में पूर्व उल्लेखित रक्त-मस्तिष्क अवरोध के द्वारा प्रवेश करती हैं। हाल में पशु मॉडलों से प्राप्त साक्ष्य बीमारी के विकास में T कोशिकाओं के अतिरिक्त B कोशिकाओं की भूमिका की तरफ भी संकेत करते हैं। 

T कोशिकाएं माइलिन की पहचान बाहरी पदार्थ के रूप में करते हैं और इस पर उसी प्रकार आक्रमण करते हैं मानो कि यह एक आक्रमणकारी विषाणु हो. यह अन्य प्रतिरक्षी कोशिकाओं और विलेय कारकों जैसे कि साइटोंकाइनों और प्रतिरक्षियों को प्रेरित करते हुए सूजन संबंधी प्रक्रियाओं को सक्रीय करता है। रक्त-मस्तिष्क अवरोध में रिसाव पैदा होते हैं, जो बदले में अन्य क्षति पहुंचाने वाले प्रभाव उत्पन्न करते हैं जैसे कि सूजन, वृहत भक्षक कोशिका (मैक्रोफेज) का सक्रियण और साइटोकाइन तथा अन्य हानिकर प्रोटीनों का अधिक सक्रियण. 

रोग में सुधार करने वाले उपचार
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