I batteri del genere "Shigella" sono agenti eziologici della dissenteria bacillare o shigellosi. La loro azione patogena è dovuta alla spiccata invasività (malgrado siano immobili) nei confronti dell'epitelio intestinale dell'ileo e del colon e alla produzione di endotossine ed esotossine, in particolare la tossina di Shiga, presente in "Shigella dysenteriae". La loro invasività, moltiplicazione e propagazione è veicolata da geni presenti in un plasmide di virulenza che però sono regolati da altri geni del cromosoma batterico per cui la presenza del plasmide non è sufficiente per la patogenicità di un batterio. Il bersaglio di "Shigella" sono le cellule M delle placche di Peyer nell'intestino in quanto sono normalmente incapaci di invadere direttamente cellule epiteliali differenziate. "Shigella" tramite il sistema di secrezione di tipo III inocula nella cellula bersaglio quattro proteine (IpaA, IpaB, IpaC, IpaD) che ne increspano la membrana favorendo l'internalizzazione del batterio. Una volta internalizzata "Shigella" lisa gli endosomi e si replica nel citoplasma. La propagazione del batterio da una cellula all'altra non può avvenire per spostamento attivo del batterio stesso, essendo immobile, ma è permessa dal riarrangiamento dei filamenti di actina da questo promosso, ciò permette a "Shigella" di proteggersi dal controllo immunitario. Possono inoltre sopravvivere alla fagocitosi da parte dei macrofagi stimolando l'apoptosi. Il processo rilascia IL-1, citochina infiammatoria che attira verso il sito d'infezione fagociti polimorfonucleati che contribuiscono al danno epiteliale mediante la secrezione di citochine e altre molecole infiammatorie. "S.dysenteriae" oltre a questi meccanismi possiede anche la tossina di Shiga, una proteina formata da sei subunità (una subunità A e cinque subunità B). Le subunità B si legano al ganglioside GB3 e promuovono l'internalizzazione della subunità A. È la subunità A che cliva l'RNA 28S della subunità ribosomiale maggiore (60S) impedendo il legame di T-amminoacil RNA e bloccando quindi la sintesi proteica. Ciò provoca distruzione dell'epitelio intestinale e, più raramente, può causare insufficienza renale per distruzione dell'endotelio dei glomeruli. Normalmente "Shigella" non si trova nel sangue.