Antibodi dan sel T ini akan mengikat karbohidrat yang terglikosilasi pada endotelium katup jantung dan memicu reaksi inflamasi. Akibat reaksi silang ini, endotel akan mengalami kerusakan sehingga kolagen dan laminin akan terpapar ke antibodi dan membentuk kompleks. Kompleks antibodi-kolagen dan antibodi-laminin ini akan terdeposit di katup dan membentuk tumpukan fibrinosa dan menimbulkan edema.

Selain terhadap endotel, reaksi silang antara sel T dengan protein tubuh juga akan menyerang miosin, laminin, dan vimentin. Sel endotel yang teraktivasi akan mengekspresikan VCAM-1 yang menyebabkan sel T dapat masuk ke jaringan kardiak. Sel Th1 akan meningkatkan produksi interferon-gamma, sementara sel Th17 akan mensekresikan interleukin-17. Kedua hal ini akan menyebabkan kerusakan dan mengeksaserbasi sel-sel inflamasi lain untuk datang ke sel-sel jantung. Hasil dari inflamasi ini adalah terbentuknya lesi granulomatosa dan badan Aschoff di katup jantung.

Reaksi autoimun ini akan menyebabkan dilatasi annular, elongasi korda katup sehingga terjadi aposisi daun katup jantung dan regurgitasi mitral. Neovaskularisasi pasca infeksi selesai juga menjadi faktor predisposisi terjadinya infeksi lebih lanjut dan rekurensi demam reumatik akut.

Pada pasien dengan manifestasi chorea, antibodi tersebut akan masuk melewati sawar darah otak dan menyebabkan inflamasi pada otak. Antibodi akan menimbulkan reaksi silang dengan lisogangliosid di sel neural. Antibodi berikatan dengan reseptor dopamin D1 dan D2 sehingga meningkatkan sinyal neuronal. Sinyal ini akan meningkatkan pelepasan dopamin dari sel neuronal sehingga terjadi kelainan gerakan.

Manifestasi arthritis dan dermatologi muncul akibat antibodi yang bereaksi silang dengan sinovium dan kulit, namun mekanisme nya secara pasti belum diketahui. [9,10]