La fisiopatología se refiere a los cambios en los procesos bioquímicos, mecánicos y físicos normales del cuerpo. La fisiopatología de la enfermedad de Parkinson se refiere a cambios físicos y bioquímicos en el cerebro, que a su vez producen un funcionamiento físico y mecánico anormal visible en el resto del cuerpo. Los temblores característicos asociados con la enfermedad de Parkinson son un ejemplo de esto. Aunque los factores que influyen y contribuyen pueden diferir entre la enfermedad de Parkinson de inicio temprano, juvenil y estándar, la fisiopatología de la enfermedad de Parkinson es predominantemente la misma.
En lo profundo del cerebro se encuentra un grupo de estructuras conocidas como ganglios basales, que se traducen como «estructuras basales» e incluyen el globo pallidum internus, el putamen y el núcleo caudado. Estas estructuras son en parte responsables de controlar el movimiento voluntario. Junto a los ganglios basales se encuentra la sustancia negra, un área del cerebro que contiene células nerviosas que producen la dopamina química. La dopamina es un neurotransmisor que transmite mensajes o señales entre las células nerviosas.
El cuerpo estriado son bandas de tejido grises y blancas que se encuentran dentro del núcleo caudado y el putamen y están conectadas a la sustancia negra. La dopamina producida en la sustancia negra se transmite a lo largo del tejido de conexión y se libera en el cuerpo estriado. Este proceso es esencial para un movimiento muscular suave, controlado, coordinado y voluntario.
La enfermedad de Parkinson es un deterioro de la producción de dopamina, que resulta en una neurotransmisión reducida e ineficaz, o transmisión de mensajes, entre las células cerebrales. Hace que las células nerviosas se disparen de manera errática e inapropiada, lo que resulta en movimientos involuntarios e incontrolados y rigidez muscular. La fisiopatología del Parkinson comienza con la muerte o el deterioro de las células productoras de dopamina en la sustancia negra.
La fisiopatología del Parkinson también se caracteriza por la presencia de cuerpos de Lewy en el cerebro, específicamente en la sustancia negra. Los cuerpos de Lewy son estructuras proteicas anormales que se encuentran en el cerebro. Son un sello distintivo de la enfermedad de Parkinson y contienen el aminoácido proteína a-sinucleína. En un estado normal a niveles normales, la función de esta proteína es regular la actividad de los transportadores de dopamina. En niveles anormales o en una condición mutada, como en los cuerpos de Lewy, contribuirá a la muerte y disfunción celular.
Tanto los cuerpos de Lewy como la a-sinucleína son importantes para la fisiopatología del Parkinson cuando se presenta en personas menores de 40 años y en casos hereditarios. Se han identificado dos mutaciones de la a-sinucleína en casos hereditarios de aparición temprana de Parkinson. En los casos de Parkinson con inicio de síntomas después de los 60 años, la fisiopatología incluye muerte celular relacionada. Se estima que hasta el 13 por ciento de las neuronas productoras de dopamina mueren por cada década de vida. Esto significa que se producirán más casos de Parkinson relacionado con la edad a medida que las personas vivan más tiempo porque, a los 80 años, una persona puede haber perdido del 80 al 90 por ciento de sus células productoras de dopamina. No todo el mundo perderá tantas células ni desarrollará la enfermedad de Parkinson.