Akibatnya, sel tersebut melakukan pembelahan yang tidak terkendali dan menghasilkan mutasi. Perubahan genetik yang dapat ditemukan pada tumor otak berupa mutasi, delesi, overekspresi, dan translokasi.[7,10]

Perubahan epigenetik meliputi metilasi DNA pada regio promoter gen supresor tumor yang menyebabkan inaktivasi gen-gen tersebut dan kegagalan supresi tumor. Kebanyakan kanker tumbuh dari sel tunggal. Namun, karena karakteristik pertumbuhan, tumor tersebut dapat menjadi heterogen.

Instabilitas genetik dan epigenetik tersebut menyebabkan sel berproliferasi tidak terkendali dan membentuk suatu massa tumor.

Angiogenesis

Tumor tidak dapat bertumbuh >2 mm bila tidak memiliki suplai vaskular sendiri. Angiogenesis adalah proses pembentukan vaskular baru yang berfungsi menunjang pertumbuhan tumor. Salah satu agen yang mencetuskan angiogenesis adalah vascular endothelial growth factor (VEGF).[10]

Metastasis

Metastasis sebuah kanker primer, misalnya kanker payudara atau kanker paru, didahului oleh masuknya sel kanker ke dalam vaskular atau saluran limfe. Hanya sekitar 0,01% sel kanker yang dapat mencapai sirkulasi darah dan melakukan metastasis.

Sel kanker masuk ke jantung sisi kanan melalui sirkulasi vena. Sel kanker tersebut diteruskan melalui arteri pulmonalis ke kapiler paru. Di paru, sel-sel tersebut dapat bermetastasis atau kembali lagi ke sisi kiri jantung dan masuk ke sirkulasi arteri untuk mencapai sirkulasi otak. Tumor pada awalnya akan dorman dalam sistem saraf pusat, namun setelah beberapa waktu, tumor akan bertumbuh dan melakukan invasi bila jaringan mendukung.[10]

Tumor otak menimbulkan manifestasi klinis melalui berbagai mekanisme. Walaupun berukuran kecil, tumor otak dapat menimbulkan kerusakan transfer impuls saraf otak. Tumor memiliki sifat dapat melakukan invasi, infiltrasi, dan menggantikan jaringan parenkim otak normal sehingga mengganggu fungsi normal jaringan tersebut dan menimbulkan defisit neurologis fokal.[7]

Edema Otak dan Peningkatan Tekanan Intrakranial

Massa tumor dapat menghambat vaskularisasi otak sehingga menimbulkan edema dan juga hipoksia jaringan. Ketika otak mengalami pembengkakan, terdapat kranium yang membatasi volume otak sehingga lambat laun edema otak tersebut menimbulkan peningkatan tekanan intrakranial.

Tumor yang terletak di ventrikel tiga dan empat dapat mengobstruksi aliran cairan serebrospinal dan menyebabkan hidrosefalus. Tekanan intrakranial juga dapat meningkat oleh karena hidrosefalus. Akibat peningkatan tekanan intrakranial, akan timbul gejala-gejala klinis tumor otak seperti nyeri kepala, mual, muntah, dan defisit neurologis.

Peningkatan tekanan intrakranial kemudian akan semakin mengganggu perfusi darah ke otak dan juga dapat menimbulkan herniasi jaringan otak di bawah falx serebri melalui tentorium serebelum atau foramen magnum.[7,8]