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Os TNF actuam via receptores TNF e são parte da via extrínseca para provocar [[apoptose]]. Os receptores TNF estão associados com pró-caspases através de proteínas adaptadoras (FADD, TRADD, etc.) que clivam outras pró-caspases inactivas e desencadeiam a cascata de caspases, irreversivelmente induzindo a célula para a [[apoptose]].
 
TNF interage com células tumorais para desencadear a citolise[[citólise]] ou morte celular.
 
TNF interage com receptores em células endoteliais, o que leva a um aumento da permeabilidade vascular permitindo que os leucócitos acessem o local de infecção. Este é um tipo de resposta inflamatória localizado, apesar de a libertação sistémica levar a choque séptico e morte.