L'agent infectieux est une protéine, normalement présente (Prp) dans le système nerveux et dont le rôle serait de protéger les neurones des oxydations par les radicaux libres. La forme modifiée de cette protéine (Prpsc) ne possède plus les propriétés antioxydantes, phénomène qui serait à l'origine de la dégénérescence des neurones.

Une hypothèse non encore vérifiée fait état de la possible modification de cette protéine par des agents insecticides systémiques comme l'invermectine utilisée dans la lutte contre des œstroses (Varron du bœuf et Œstre du mouton).