Quando le meningi sono infiammate, la barriera emato-encefalica subisce delle modificazioni di permeabilità che possono far aumentare la penetrazione di varie sostanze (antibiotici inclusi) nel cervello. Gli antibiotici utilizzati per il trattamento della meningite possono aggravare la risposta infiammatoria del sistema nervoso centrale, rilasciando neurotossine dalle pareti cellulari di batteri, come lipopolisaccaridi (LPS).