Le tossine batteriche sono la causa principale di un tipo di microangiopatia trombotica nota come sindrome emolitico-uremica (SEU). Essa può essere a sua volta suddivisa in due categorie: quella associata alla Shiga-tossina, che solitamente si manifesta con diarrea, e la forma atipica non associata alla tossina. La tossina di Shiga inibisce il legame del tRNA alla subunità 60S del ribosoma, inibendo così la sintesi proteica. La mancanza di proteine cellulari che ne risulta danneggia le cellule endoteliali del glomerulo, innescando la coagulazione. La SEU atipica può essere associata a varie infezioni, con o senza diarrea, o a particolari condizioni genetiche. Questa categoria comprende tutte le forme con eziologia poco chiara. In pazienti con SEU atipica sono state identificate tre mutazioni dei fattori del complemento. Anche per diversi farmaci chemioterapici è stata dimostrata la capacità di danneggiare le cellule riducendone la produzione di prostaciclina; per questo è stata coniata una nuova definizione di "SEU associata a chemioterapia". La capacità di indurre microangiopatia trombotica (sotto forma di SEU o di PTT) è stata dimostrata anche per i farmaci antitumorali più recenti e specifici come gli anticorpi monoclonali e gli inibitori del VEGF.