Do nedávné doby byly neurodegenerativní onemocnění roztříštěným a dosti nesourodým seskupením chorob, které bylo obtížné blíže zařadit nebo roztřídit. Intenzivní výzkum posledních let v oblasti molekulárně-patologických mechanismů umožnil klasifikovat tuto velmi heterogenní skupinu do několika podskupin podle převažujících patogenetických dějů.

I přes dosti výraznou odlišnost mají neurodegenerace některé společné základní vlastnosti. Jsou to stavy, při kterých dochází k úbytku specifických skupin neuronů. Výsledkem selektivního postižení určité neuronální subpopulace je následný klinický obraz daného onemocnění.

V současné době převládá názor, že neurodegenerativní onemocnění jsou způsobeny kombinací čtyř hlavních patogenetických vlivů. U jednotlivých nemocí se jejich podíl může lišit, nicméně v různé míře se uplatňují vždy.

Nejvýznamnější je apoptóza - programovaná buněčná smrt, velmi atraktivní mechanismus pro vysvětlení selektivní citlivosti neuronálních populací. Souhrou vnějších a vnitřních spouštěcích mechanismů dojde k interakci pro- a anti-apoptotických faktorů, které ve svém důsledku spustí nezadržitelnou kaskádovitou reakci s výsledným zánikem postižené buňky. Význam apoptózy podporuje skutečnost, že většina neurodegenerativních onemocnění není provázena větší zánětlivou reakcí.

Spojitost mezi programovanou smrtí buňky a buněčným energetickým metabolismem lze nalézt v mitochondriích, které jsou zároveň největším producentem volných kyslíkových radikálů (ROS). Působení ROS je dáno kombinací zvýšené produkce nebo nedostatečnou inhibicí jejich působení v důsledku postižení enzymatické buněčné výbavy.

Dalším významným patofyziologickým mechanismem jsou abnormální patologické proteinové agregáty. Jejich vznik, interakce a nemožnost fyziologické degradace je v úzkém vztahu s přítomností ROS a jejich vlivem na posttranslační modifikace proteinů.

Genetické pozadí a postižení genomu různými mutacemi je čtvrtým v řadě hlavních patofyziologických mechanismů.

Souhrou působení výše popsaných dějů pak vznikají neurodegenerativní onemocnění. Pravděpodobně tedy dochází ke kombinaci více patologických jevů.

Na jedné straně se jedná o specifický děj (agregace určitého, pro dané onemocnění typického, proteinu v CNS), který je společný pro skupinu onemocnění. Stále však není jasný mechanismus, jak hromadění abnormálních proteinů poškozuje neurony - tedy jedná-li se spíše o toxicitu proteinových agregátů nebo zda je významnější ztráta fyziologické funkce změněné bílkoviny.

Na straně druhé přistupuje nespecifický proces spojený se stárnutím (tvorba a působení volných radikálů), kdy neustále se zvyšující věk populace umožňuje výrazný nárůst incidence neurodegenerativních onemocnění.

Budoucí úspěšná terapie neurodegenerací by tedy měla být zaměřena oběma směry - na vývoj nových léků, schopných blokovat tvorbu nebo agregaci patologických bílkovin, a na druhé straně omezit vznik a neutralizovat škodlivé působení volných radikálů. První skupina léků by měla směřovat cíleně na jednotlivé choroby, zatímco druhá skupina by byla použitelná v širším měřítku, výhodou by byla i kombinace obou přístupů. Zcela samostatnou možností léčby budoucnosti je cílená genová terapie.