Patofysiologi avser förändringar i kroppens normala biokemiska, mekaniska och fysiska processer. Patofysiologin för Parkinsons sjukdom hänvisar till fysiska och biokemiska förändringar i hjärnan, som i sin tur producerar synlig onormal mekanisk och fysisk funktion i resten av kroppen. De karakteristiska skakningarna i samband med Parkinsons sjukdom är ett exempel på detta. Även om påverkande och bidragande faktorer kan skilja sig mellan tidig debut, juvenil och standard Parkinsons sjukdom, är patofysiologin för Parkinsons övervägande densamma.
Djupt inuti hjärnan ligger ett kluster av strukturer som kallas basalganglierna, vilket översätts som ”källarstrukturer” och inkluderar globus pallidum internus, putamen och caudate nucleus. Dessa strukturer är delvis ansvariga för att kontrollera frivilliga rörelser. Bredvid de basala ganglierna ligger substantia nigra, ett område i hjärnan som innehåller nervceller som producerar kemikalien dopamin. Dopamin är en signalsubstans som förmedlar meddelanden eller signaler mellan nervceller.
Corpus striatum är gråa och vita vävnadsband som ligger inom caudate nucleus och putamen och är kopplade till substantia nigra. Dopaminet som produceras i substantia nigra överförs längs anslutningsvävnaden och släpps ut i corpus striatum. Denna process är avgörande för smidig, kontrollerad, koordinerad och frivillig muskelrörelse.
Parkinsons sjukdom är en försämring av dopaminproduktionen, vilket resulterar i minskad och ineffektiv neurotransmission, eller meddelandeöverföring, mellan hjärncellerna. Det får nervcellerna att elda oregelbundet och olämpligt, vilket resulterar i okontrollerade, ofrivilliga rörelser och muskelstelhet. Patofysiologin för Parkinsons sjukdom börjar med döden eller försämringen av dopaminproducerande celler i substantia nigra.
Patofysiologin för Parkinsons kännetecknas också av förekomsten av Lewy-kroppar i hjärnan, särskilt i substantia nigra. Lewy-kroppar är onormala proteinstrukturer som finns i hjärnan. De är ett kännetecken för Parkinsons sjukdom och innehåller aminosyraproteinet a-Synuclein. I ett normalt tillstånd vid normala nivåer är detta proteins funktion att reglera aktiviteten hos dopamintransportörer. Vid onormala nivåer eller i ett muterat tillstånd, såsom i Lewy-kroppar, kommer det att bidra till celldöd och dysfunktion.
Både Lewy-kroppar och a-Synuclein är viktiga för patofysiologin av Parkinsons när det inträffar hos personer under 40 år och i ärftliga fall. Två mutationer av a-Synuclein har identifierats i tidigt debuterande ärftliga fall av Parkinsons. I fall av Parkinsons med symptomdebut efter 60 års ålder inkluderar patofysiologin en relaterad celldöd. Det uppskattas att upp till 13 procent av dopaminproducerande neuroner dör för varje decennium av livet. Detta innebär att fler fall av åldersrelaterad Parkinsons kommer att inträffa när människor lever längre eftersom en person vid 80 års ålder kan ha förlorat från 80 procent till 90 procent av sina dopaminproducerande celler. Alla kommer inte att förlora så många celler eller utveckla Parkinsons.