Como em todas as doenças, há sempre uma parte bioquímica relacionada com o desenvolvimento da patologia.
A doença de Parkinson é provocada pela destruição dos neurónios que produzem a dopamina, que é um neurotransmissor importante na coordenação motora. As bases bioquímicas da doença estão também relacionadas com o funcionamento de algumas proteínas envolvidas nesta doença, assim como com algumas teorias estudadas, de seguida mencionadas.
Teoria do Stress Oxidativo
Esta teoria baseia-se na formação de radicais livres, que são caracterizados por serem moléculas instáveis que reagem com outras moléculas existentes, dando-se assim, um fenómeno de oxidação. Para diversos elementos da célula, como é o caso de mitocôndrias e membrana celular, este fenómeno é nocivo podendo mesmo levar á morte das próprias células. A produção destes radicais é muitas das vezes provenientes do metabolismo normal do organismo. A dopamina é metabolizada essencialmente no cérebro por acção da enzima monoaminaoxidase (MAO) e catecol-o-aminotransferase (COMT) em ácido homovelínico (HVA) e ácido 3,4-dihidrofenilacético. O metabolismo normal da dopamina produz radicais hidroxilo e peróxido de hidrogénio, os quais na presença de depósitos de ferro no cérebro podem resultar em neurotoxicidade por interferência na cadeia respiratória celular. A degradação da dopamina em ácido 3,4-dihidroxifenilacético pela MAO gera peróxido de hidrogénio, que na presença de Fe2+, abundante nos gânglios da base, pode gerar radicais livres hidroxilo (OH.). Em condições normais o organismo elimina estas moléculas indesejáveis através de defesas antioxidantes que possui, porém, por alguma razão, na Doença de Parkinson, há um acumular destes radicais na substância negra, o que poderá levar a desencadeamento ou agravamento do processo degenerativo.
Teoria da Excitotoxicidade
É através de mensageiros químicos, denominados de neurotransmissores, que é possível a comunicação entre células cerebrais.
Existem dois tipos de neurotransmissores:
- Excitatórios ( por exemplo: glutamato);
- Inibitórios (por exemplo: GABA)
Mecânismo de Síntese da dopamina através da Tirosina, passando pela L-Dopa e mostrando as enzimas envolvidas no processo.
Existem, porém, outros tipos de neurotransmissores que tanto podem ser excitatórios como inibitórios, dependendo do receptor que irá responder ao estimulo. A dopamina é considerada um neurotransmissor misto. Perante algumas situações, poderá haver um aumento da actividade da via excitatória, o que leva a um aumento de quantidade de cálcio dentro da célula e consequentemente a um desenrolar de fenómenos que levam á morte da célula. Estes fenómenos são, então, denominados por excitotoxicidade. A excitotoxicidade, na doença de Parkinson, não parece constituir um evento primário responsável pela morte celular, mas pode contribuir para amplificar e perpetuar o processo degenerativo.
Neurotransmissão
Dopamina
A dopamina é produzida em certas partes do cérebro chamada de substância negra e desempenha funções tanto de hormona como de neurotransmissor. Existe em diversos animais, sendo eles vertebrados ou não. A sua estrutura química indica-nos a estrutura de uma pentilamina. A dopamina é uma catecolamina derivada da tirosina.
A tirosina é convertida em L-DOPA por acção da enzima tirosina hidroxilase, uma mono-oxigenase que utiliza como substrato a tetrahidro-biopterina .
tirosina + O2 + tetrahidro-biopterina „ L-dopa + dihidro-biopterina +H2O
Por sua vez, a L-DOPA é convertida em dopamina por acção da enzima da enzima DOPA descarboxilase.
L-DOPA „ Dopamina + CO2
Mecanismos de sintese da dopamina através da tirosina, passando pela L-dopa e mostrando as enzimas envolvidas no processo
A dopamina é também uma neurohormona libertada pelo hipotálamo que tem como maior função inibir a libertação da prolactina.
Já no cérebro a dopamina funciona como neurotransmissor activando os 5 tipos de receptores dopaminérgicos (D1, D2, D3, D4 e D5). Os subtipos conhecidos de receptores da dopamina encontram-se ligados à proteína G e actuam vim AMPc. Os receptores da família D1 (subtipos D1 e D5) estimulam a actividade da enzima adenilatociclase, aumentando os níveis de AMPc, enquanto que os receptores D2 inibem a actividade desta enzima, activando canais de K+ e reduzindo a entrada de iões Ca2+. Os receptores dopaminérgicos encontram-se amplamente distribuídos pelo SNC, sendo responsáveis pelas diferentes acções fisiológicas da dopamina.
Mecanismos de transdução de sinal acoplado às famílias de receptores dopaminérgicos D1 e D2: AC, adenilato ciclase; AMPc, AMP cíclico; ATP, Adenosina trifosfato; ADP, Adenosina difosfato; DAG, diacilglicerol; IP3, 1,4,5-e inosito trifosfato ; PIP2, fosfatidilinositol 4,5-difosfato; PKA, cinase activada por AMPc; PKC, cinase C; PLC, fosfolipasa C.
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