Basil C.diphteriae dapat menular langsung secara infeksi tetes dari tractus respiratorius penderita/carrier pada waktu bersin/batuk/berbicara. Pada port d’entrée basil diphtheria berkembang biak dan memproduksi exotoxin yang kemudian diserap oleh mukosa dibawahnya, yang kemudian menjadi nekrosis.
Pada mukosa yang nekrosis ini, basil diphtheria dapat bertumbuh yang lebih subur, yang kemudian memproduksi exotoxin yang lebih banyak sehingga nekrosis semakin meluas ke daerah disekitarnya dan jaringan yang lebih dalam.
Disamping nekrosis, ada juga reaksi radang yang akhirnya membentuk membrane yang terdiri dari sel-sel epitel yang nekrotik, leukosit, eritrosit, fibrin, basil diphtheria dan bakteri-bakteri komensal lainnya, yang disebut pseudo membrane karena sukar dilepaskan dari dasarnya dan kalau dilepas paksa akan berdarah, kemudian membentuk membrane yang baru lagi.
Kita juga dapat menemukan edema jaringan lunak dan pembesaran limfonodus di leher sehingga memberikan gambaran bull-neck appearance.
Banyaknya exotoxin yang masuk ke aliran darah tergantung dari:
- Ukuran membrane, dimana semakin besar membrane semakin banyak exotoxinnya.
- Lokasi membrane, dimana semakin banyak pembuluh darahnya (misalnya: tonsil, pharynx) semakin banyak exotoxin yang masuk aliran darah.
Yang perlu diwaspadai adalah apabila pseudo membrane berada di pharynx dan larynx adalah bahaya toxemia, sedangkan apabila pseudo membrane terdapat pada trachea adalah bahaya obstruksi tractus reapiratorius.
Pada diphtheria ringan atau fase awal, kadang kita tidak menemukan pseudo membrane, dan pseudo membrane ini bukanlah tanda patognomonik untuk diphtheria karena dapat ditemukan pada beberapa penyakit lain.
Pada diphtheria dapat ditemukan kelainan PA berupa hyperplasia kelenjar-kelenjar limfe regional; degenerasi hepar, ginjal, glandula suprarenalis, myocard, dan urat saraf; myocarditis dan neuritis.
Eksotoxin ini sangat ganas, meracuni jaringan yang mengabsorbsinya, dan memberikan gambaran perubahan jaringan yang khas pada otot jantung, ginjal, dan jaringan saraf. Dari hasil penelitian, 0,02 ml eksotoxin yang telah dimurnikan dan disuntikkan ke darah sudah cukup untuk membunuh seekor marmot.