I meccanismi alla base dello sviluppo della neurotossicità acuta e cronica non sono stati ancora chiaramente identificati, tuttavia le differenti manifestazioni cliniche e il tempo di comparsa suggeriscono una diversa patogenesi per le due forme (Wilson et al., 2002).La sindrome acuta, con mandibola serrata, crampi e parestesie, è indicativa di ipereccitabilità sia dei nervi sensitivi che motori, mentre dal punto di vista neurofisiologico si riscontrano scariche ripetitve e neuromiotoniche (Cersosimo, 2005). La neuromiotonia è un'attività muscolare spontanea, risultante da potenziali d'azione ripetitivi dell'unità motoria di origine periferica, causati da un'alterata funzione dei canali del potassio voltaggio-dipendenti (VGKCs). Le cause dell'alterazione dei VGKCs possono essere variabili, nella forma acquisita spesso si riscontra la presenza di anticorpi. L'interferenza con la cinetica dei VGKC prolunga la depolarizzazione e conduce ad un aumentato rilascio di neurotrasmettitori e quindi alla contrazione muscolare. L'iperattività muscolare determina clinicamente crampi, fenomeni simil-miotonici, fascicolazioni, miochimie ed eccessiva sudorazione (Newsom-Davis, 2007).La somiglianza clinica con i disordini dei canali voltaggio-dipendenti permette di considerare la sindrome acuta da OXL una canalopatia transitoria (Gamelin, et al., 2002). La breve latenza di comparsa dei sintomi consente di escludere una patogenesi mediata da anticorpi e suggerisce che OXL interagisca direttamente con i canali ionici di membrana. Questa osservazione suggerirebbe che OXL agisca maggiormente sui canali del sodio voltaggio-dipendenti, infatti sia un'attività persistente dei canali del sodio che una ridotta conduttanza dei canali del potassio possono produrre ipereccitabilità e scariche ripetitive (Adelsberger et al., 2000). Il ruolo dei canali del sodio è ulteriormente supportato da studi sull'eccitabilità del nervo (Krishnan et al., 2005).Dati recenti, provenienti da studi preclinici, suggeriscono che la sindrome acuta da OXL possa essere causata da una rapida chelazione del calcio da parte dell'ossalato derivato da OXL, e quindi alterare i canali del sodio voltaggiodipendenti attraverso vie mediate dal calcio (Grolleau et al., 2001).Per quanto concerne la neuropatia cronica da OXL , le ipotesi più accreditate sembrano riguardare una riduzione del metabolismo cellulare e del trasporto assonale, causate dall'accumulo di OXL nei gangli delle radici dorsali (GRD) (Grothey et al., 2004). L'esame istologico di modelli animali ha evidenziato una perdita assonale selettiva a carico del nervo sciatico, secondaria all'atrofia delle cellule nei GRD, avvalorando la tesi che si tratti primariamente di una neuronopatia (Cavaletti et al., 2001).Si può inoltre ipotizzare che, oltre al danno morfologico e funzionale alle cellule dei GRD, la prolungata attivazione dei canali del sodio voltaggio-dipendenti induca "stress cellulare", colpendo quindi le cellule dei nervi sensitivi. Questa ipotesi è supportata da risultati di studi preclinici, che riportano un'alterata cinetica di inattivazione dei canali del sodio, con aumentate correnti di questo ione (Adelsberger et al., 1999).Infine un altro meccanismo che potrebbe giocare un ruolo importante è il danno mitocondriale. Uno studio in vitro ha dimostrato che, sebbene la capacità del cisplatino di formare addotti del DNA superi di dieci volte quella di OXL, quest'ultimo possiede una tossicità uguale o superiore, dimostrata dall'alterato consumo mitocondriale di ossigeno (Goodisman et al., 2006).