Czynniki wirulencji Zidentyfikowano wiele czynników wirulencji, wśród których jest kinaza tyrozynowa ABL-1 oraz charakterystyczny dla Salmonella kompleks białkowy PhoP/PhoQ utrudniający fagocytozę drobnoustroju. Wszystkie szczepy patogenne posiadają plazmid wirulencji z genami IpaACDB oraz Mxi-Spa-typ III, których produkty są niezbędne do inwazji nabłonka jelita.
Odpowiedzią gospodarza na zakażenie jest miejscowa reakcja zapalna z naciekami z limfocytów, makrofagów, wydzielaniem cytokin: TNF, IL-1, IL-6 i IL-12. We wczesnej reakcji obronnej rolę odgrywa IFN-gamma; jego źródłem mogą być limfocyty T oraz NK.
Chorobotwórczość Zakażenie S. flexneri u ludzi częściej dotyczy płci męskiej. Występuje nieco później niż infekcje innymi gatunkami Shigella (średnie wieku zachorowania odpowiednio 12 i 8 lat). Być może późniejszy średni wiek zachorowań oraz płeć męska ma związek z przenoszeniem tej bakterii u mężczyzn mających kontakty seksualne z innymi mężczyznami (nie jest to jednak pewna przyczyna – w tej populacji wykryto także S.