Il Natalizumab è un anticorpo monoclonale (mAb) umanizzato ricombinante diretto contro l'α4β1-integrina (o VLA-4) espressa sulla membrana plasmatica dei monociti e dei linfociti T. Il suo ruolo, nella patogenesi delle malattie demielinizzanti, è stato dimostrato da esperimenti nel modello murino della SM, l'EAE (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis), in cui, per prevenire e ridurre l'infiammazione della sostanza bianca, erano stati somministrati degli anticorpi specifici contro l'α4β1-integrina 366 .L'attraversamento della BEE da parte delle cellule del sistema immunitario è un passaggio fondamentale nella patogenesi della malattia. Le cellule endoteliali della BEE, adiacente alle aree di demielinizzazione, esprimono un maggiore numero di proteine di adesione, come la VCAM-1, che permette l'adesione di linfociti attraverso il legame con il suo recettore α4β1integrina, la quale è anche in grado di legare la fibronectina espressa dall'endotelio infiammato 367 . L'affinità dell'α4β1-integrina per VCAM-1 dipende dalla presenza di fattori circolanti in grado di attivare le cellule della serie bianca: solo i leucociti attivati presentano infatti α4β1-integrine con una conformazione tridimensionale adatta all'interazione con il loro recettore endoteliale, permettendo così l'ingresso delle cellule del sistema immunitario nel SNC 368 . Infine, il Natalizumab, sembra avere anche un'azione inibente sull'osteopontina, una proteina a funzione proinfiammatoria e antiapoptotica 367 .