Biology of Parkinson's disease: pathogenesis and pathophysiology of a multisystem neurodegenerative disorder

Dialogues Clin Neurosci. 2004 Sep;6(3):259-80. doi: 10.31887/DCNS.2004.6.3/galexander.

Abstract

Parkinson's disease (PD) is the second most common movement disorder. The characteristic motor impairments - bradykinesia, rigidity, and resting tremor - result from degenerative loss of midbrain dopamine (DA) neurons in the substantia nigra, and are responsive to symptomatic treatment with dopaminergic medications and functional neurosurgery. PD is also the second most common neurodegenerative disorder. Viewed from this perspective, PD is a disorder of multiple functional systems, not simply the motor system, and of multiple neurotransmitter systems, not merely that of DA. The characteristic pathology - intraneuronal Lewy body inclusions and reduced numbers of surviving neurons - is similar in each of the targeted neuron groups, suggesting a common neurodegenerative process. Pathological and experimental studies indicate that oxidative stress, proteolytic stress, and inflammation figure prominently in the pathogenesis of PD. Yet, whether any of these mechanisms plays a causal role in human PD is unknown, because to date we have no proven neuroprotective therapies that slow or reverse disease progression in patients with PD. We are beginning to understand the pathophysiology of motor dysfunction in PD, but its etiopathogenesis as a neurodegenerative disorder remains poorly understood.

La enfermedad de Parkinson (EP) es el segundo trastorno del movimiento más frecuente. Los característicos deterioros motores -bradiquinesia, rigidez y temblor de reposo- se deben a la pérdida degenerativa de neuronas dopaminérgicas mesencefálicas en la sustancia nigra, y responden a tratamiento sintomático con fármacos dopaminérgicos y neurocirugía funcional. La EP es también el segundo trastorno neurodegenerativo más común. Desde esta perspectiva, la EP es un trastorno de múltiples sistemas funcionales, no simplemente del sistema motor, y de múltiples sistemas de neurotransmisíón, y no sólo de dopamina. La patología característica -inclusiones intraneuronales de cuerpos de Lewy y un número reducido de neuronas sobrevivientes- es similar en cada uno de los grupos de neuronas, lo que sugiere un proceso neurodegenerativo común. Estudios experimentales y de patología indican que el estrés oxidativo, el estrés proteolítico y la inflamación destacan notablemente en la patogénesis de la EP. Todavía no se conoce si alguno de estos mecanismos juega un papel causal en la EP del ser humano, porque a la fecha no se han probado terapias neuroprotectoras que retrasen o reviertan la progresión de la enfermedad en pacientes con EP. Estamos comenzando a comprender la fisiopatoiogía de la disfunción motora en la EP, pero su etiopatogénesís como un trastorno neurodegenerativo continúa poco comprendido.

La maladie de Parkinson (MP) est le deuxième trouble moteur le plus fréquent. Les dysfonctionnements moteurs caractéristiques - bradykinésie, rigidité, et tremblement de repos - sont la conséquence d'une perte dégénérative de neurones dopaminergiques du locus niger dans le mésencéphale et sont sensibles au traitement symptomatique par des médicaments dopaminergiques et à la neurochirurgie fonctionnelle. La MP est aussi le deuxième trouble neurodégénératif le plus fréquent. Vue sous cet angle, la MP est un trouble de plusieurs systèmes fonctionnels, pas seulement le système moteur, et de multiples systèmes de neuromédiateurs, et pas simplement le système dopaminergique. La pathologie caractéristique - inclusions intraneuronales à corps de Lewy et nombre réduit de neurones survivants - est semblable dans chacun des groupes de neurones ciblés, suggérant un processus neurodégénératif commun. Les études expérimentales et de pathologie montrent que le stress oxydatif, le stress protéolytique et l'inflammation occupent une place importante dans la pathogenèse de la MP. Jusqu'à présent on ignore si l'un de ces mécanismes joue un rôle causal dans la MP chez l'homme, car à ce jour, nous n'avons aucun traitement neuroprotecteur ayant prouvé son efficacité qui ralentisse ou s'oppose à la progression de la maladie chez les parkinsoniens. Nous commençons à comprendre la physiopathologie du dysfonctionnement moteur dans la MP, mais son étiopathogenèse en tant que trouble neurodégénératif reste mal comprise.

Keywords: Lewy body; dopamine; nigra; oxidative stress; striatum; subthalamic nucleus; α-synuclein; proteasome.