Os receptores Toll sinalizam as células a produzirem citocinas por meio de complexo mecanismo de ativação de cinases intracitoplasmáticas, cuja via final comum é o nuclear fator kappa B (NFκB), cuja função é ativar a transcrição de genes que codificam citocinas. Isso resulta em produção de citocinas próinflamatórias como TNF-α, IL-1, IL-12, IL-6 e IL-8, que por sua vez estimulam a resposta inflamatória e o sistema imune adaptativo. . Concomitantemente, há a estimulação da secreção de citocinas anti-inflamatórias, cujo papel e modular a resposta inflamatória. A sepse ocorre quando a liberação desses mediadores pró-inflamatórios em resposta a uma infecção excede os limites do ambiente local, levando a uma resposta generalizada.
