background image

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Parkinsonism

 

 

 
 
 
 
 

Dr. Mohammed Q. Mal-Allah

 

Department of Pharmacology

 

College of Medicine

 

Baghdad University

 

 
LEC.2    


background image

 

 
 

introduction

 

 
 
 

 

Parkinson’s  disease  (PD) 

is  a  degenerative,  progressive  neurologic

 

disorder  characterized by  lesions  of  the  basal ganglia  that 
produce abnormalities in motor activities.

 

 

Clinical syndrome

 

 

Tremor at rest

 

 

Rigidity

 

 

Ataxia

 

 

Bradykinesia

 

 

Disorder  of consciousnessrecognizationremembranceand 

show dementia.

 


background image

 

 
 
 
 

Etiology 

• reduction in the activity of inhibitory dopaminergic neurons in the 
substantia nigra and corpus striatum parts of the brain's basal ganglia 
system that are involved in motor control. This results in a decrease in 
dopamine in these nerve tracts. 
Causes: 
1- Genetic factors do not play a dominant role. 

 

 
 

2- Environmental factor 
3- Secondary parkinsonism: viral encephalitis or multiple small vascular 
lesions. 
4. Drugs such as the phenothiazines and haloperidol, that block 
dopamine receptors in the brain' may also produce parkinsonian 
symptoms. 
5- Iatrogenic parkinsonism 


background image

 


background image

 

Substantia nigra: 

is the source of dopaminergic neurons that terminate in the 

striatum that fire tonically. 

 

 

Neostriatum: 

•  the neostriatum is connected to the sustantia nigra by neurons that secrete the 

inhibitory transmitter GABA at their termini in the substantia nigra. 

•  cells of the substantia nigra send neurons back to the neostriatum, secreting the 

inhibitory transmitter dopamine at their termini. 

 

 

•  This mutual inhibitory pathway normally maintains a degree of inhibition of the 

two separate areas. 

 

 

•  In Parkinson disease, destruction of cells in the substantia nigra results in the 

degeneration of neuron responsible for secreting dopamine in the neostriatum. 

 

 

•  Thus, the normal modulating inhibitory influence of dopamine on cholinergic 

neurons in the neostriatum is significantly diminished, resulting in overproduction 
of acetylcholine. This triggers a chain of abnormal signaling, resulting in loss of 
the control of muscle movements. 


background image

 

 
 

Strategies in Treatment

 

 

 
 

•  The symptoms of parkinsonism due to : 

 

•   an imbalance between the excitatory cholinergic 

neurons and the greatly diminished number of 

inhibitory dopaminergic neurons. 

 

 
 
 

•  Therapy is aimed at:

 

•  A- restoring dopamine in the basal ganglia. 

 

•  B- antagonizing the excitatory effect of 

cholinergic neurons, thus reestablishing the 

correct dopamine/acetylcholine balance. 


background image

 

 

Levodopa and carbidopa

 

 

 
 

Levodopa 

is a metabolic precursor of dopamine. 

 

 

 

• It restores dopamine levels in the extrapyramidal centers 
(substantia nigra) that atrophy in parkinsonism. 

 

 

 

• In patients with early disease, the number of residual 
dopaminergic neurons in the substantia nigra is adequate for 
conversion of 

levodopa 

to dopamine. Thus, the patient rarely 

complains that the drug effects "wear off." 

 

 

 

• With time, the number of neurons decreases, and fewer cells 
are capable of taking up exogenously administered 

levodopa 

and 

converting it to dopamine for subsequent storage and release. 
Consequently, motor control fluctuation develops. 


background image

Mechanism of action

 

 

 
 
 
 

Levodopa:

. Dopamine itself does not cross the blood-brain barrier, but its 

immediate precursor, 

levodopa, is 

readily transported into the CNS and is 

converted to dopamine in the brain. 
•  Large doses of 

levodopa 

are required, because much of the drug is 

decarboxylated to dopamine in the periphery, resulting in side effects that 
include nausea, vomiting, cardiac arrhythmias, and hypotension. 

Carbidopa: 

The effects of 

levodopa 

on the CNS can be greatly enhanced by 

coadministering 

carbidopa

, a dopa decarboxylase inhibitor that does not cross 

the blood-brain barrier. 

 

 

Carbidopa 

diminishes the metabolism of 

levodopa 

in the gastrointestinal (GI) 

tract and peripheral tissues; thus, it increases the availability of 

levodopa 

to the 

CNS. 

 

 

The addition of 

carbidopa 

1.lowers the dose of 

levodopa 

needed by four- to five-fold 

2.decreases the severity of the side effects of peripherally formed dopamine 


background image

 

 

 


background image

2. Actions: 

Levodopa 

decreases the rigidity, tremors, and other symptoms 

of parkinsonism. 

 

 

 

3. Therapeutic uses: 

 

 

levodopa-carbidopa 

treatment reduces the severity of the disease for the first 

few years of treatment. 

 

 

 

4. Absorption and metabolism: 

v The drug is absorbed rapidly from the small intestine (when empty of food). 

 

 

v

Levodopa 

has short half-life (one to two hours), which causes fluctuations in 

plasma concentration. This may produce fluctuations in motor response ("on- 
off" phenomenon). 

 

 

 

v Ingestion of meals with a high in protein content, interferes with the transport 
of 

levodopa 

into the CNS. 

 

 

vLarge, neutral amino acids (leucine and isoleucine) compete with 

levodopa 

for absorption from the gut and for transport across the blood-brain barrier. 


background image

Adverse effects: 

Peripheral effects: 

vGIT: Anorexia, nausea, and vomiting occur because of stimulation of the 
emetic center. 
vCVS: Tachycardia and ventricular extrasystoles result from dopaminergic 
action on the heart. Hypotension may also develop. 
vEye: Adrenergic action on the iris causes mydriasis, 
v Blood: blood dyscrasias and a positive reaction to the Coombs test. 
vSaliva and urine are a brownish color because of the melanin pigment 
produced from catecholamine oxidation. 

 

 

CNS effects: 
vFlactuation in response (on-off phenomenon) 

vVisual and auditory hallucinations. 
vabnormal involuntary movements (dyskinesia) may occur. These CNS effects 
are the opposite of parkinsonian symptoms and reflect the overactivity of 
dopamine at receptors in the basal ganglia. 
v

Levodopa 

can also cause mood changes, depression, and anxiety


background image

 


background image

 

 
 
 

Interactions: 

 

•  The vitamin pyridoxine (B6) increases the peripheral breakdown of 

levodopa 

and diminishes its effectiveness. 

 

 

 

 

 

• Concomitant administration of 

levodopa 

and monoamine oxidase (MAO) 

inhibitors, such as 

phenelzine, 

can produce a hypertensive crisis. 

 

• In many psychotic patients, 

levodopa 

exacerbates symptoms, possibly 

through the buildup of central amines. 

 

• In patients with glaucoma, the drug can cause an increase in intraocular 
pressure. 

 

• Cardiac patients should be carefully monitored because of the possible 
development of cardiac arrhythmias. 

 

• Antipsychotic drugs are contraindicated in parkinsonian patients, because 
these block dopamine receptors and produce a parkinsonian syndrome 
themselves. 


background image

 

 

 

 

 

Dopamine receptor agonists

 

 
 
 
 

1- Ergot derivatives, 

bromocriptine 

and 

pergolide,

 

 

 

 

2-  Non-ergot drugs, 

ropinirole 

and 

pramipexole.

 

 

 

 

Advantages:

 

• Have durations of action longer than that of 

levodopa 

 

 

 

• Are effective in patients exhibiting fluctuations in their 
response to 

levodopa. 

 

 

 

• less risk of dyskinesias and motor fluctuations when 
compared to patients started with 

levodopa 

therapy. 


background image

Bromocriptine and pergolide 

 

 
 

Bromocriptine 

and 

pergolide 

both ergotamine (vasoconstrictor action)

 

derivatives, are dopamine receptor agonists.

 

 

• 

Pergolide 

is the more potent of the two.

 

• The dose is increased gradually during a period of two to three months. 

Side effects: Hallucinations, confusion, delirium, nausea, and orthostatic

 

hypotension are more common than levodopa, whereas dyskinesia is less

 

prominent.

 

 

• In psychiatric illness, they may cause the mental condition to worsen.

 

 

• In patients with a history of myocardial infarction 

cardiac problems may 

develop.

 

 

• In patients with peripheral vascular disease, a worsening of the vasospasm 
occurs, and

 

 

• In patients with peptic ulcer, there is a worsening of the ulcer.

 

 

• have the potential to cause pulmonary and retroperitoneal fibrosis.

 


background image

Pramipexole  and ropinirole

 

 

Pramipexole 

and 

ropinirole 

are non-ergot agonists at dopamine receptors.

 

 

• They alleviate the motor deficits in both 

levodopa-naive 

patients and patients with 

advanced Parkinson disease taking 

levodopa.

 

 

• They delay the need to employ 

levodopa 

therapy in early Parkinson, and may 

decrease the dose of 

levodopa 

in advanced Parkinson.

 

 

Unlike the ergotamine derivatives:

 

 

1- 

pramipexole 

and 

ropinirole 

do not exacerbate peripheral vasospasm, nor do 

they cause fibrosis.

 

 

2- Nausea, hallucinations, insomnia, dizziness, constipation, and orthostatic 
hypotension are among the more distressing side-effects of these drugs;

 

 

3- dyskinesias are less frequent than with 

levodopa.

 

 

4- 

pramipexole depend 

on renal function for its elimination, so, 

Cimetidine,

 

which inhibits renal tubular secretion of organic bases, increases the half-life of

 

pramipexole 

by forty percent.

 

 

5- The fluoroquinolone antibiotics shown to inhibit the metabolism of 

ropinirole.

 


background image

 

 


background image

 


background image

 

 

Amantadine

 

 

 

 

 

 

• It was accidentally discovered that the antiviral drug 

amantadine 

effective in 

the treatment of influenza. 
• 

Amantadine 

increasing the release of dopamine, blocking cholinergic 

receptors, and inhibiting the N-methyl-D-aspartate (NMDA) type

 

glutamate receptors.

 

•  CNS: restlessness, agitation, confusion, hallucinations, and acute toxic 
psychosis. 

 

 

• Orthostatic hypotension, urinary retention, peripheral edema, and dry mouth 
also may occur. 

 

 

• 

Amantadine 

is less efficacious than 

levodopa, 

and  Tolerance develops 

more readily. 

 

 

• The drug has little effect on tremor, but is more effective than the 
anticholinergics against rigidity and bradykinesia. 


background image

 

 

Selegiline

 

 
 
 

 

selectively inhibits MAO B (which metabolizes dopamine), but does not 
inhibit MAO A (which metabolizes norepinephrine and serotonin). 

 

 

Thus decreasing the metabolism of dopamine à increase dopamine 
levels in the brain. 

 

 

v It enhances the actions of 

levodopa 

vwhen administered together, 

it 

reduces the required dose of 

levodopa. 

 

 

v If 

selegiline is 

administered at high doses, the selectivity of the drug is 

lost, and the patient is at risk for severe hypertension. 

 

 

vHas a neuroprotective effect by suppressing the formation of oxidative 
metabolites of dopamine (antioxidant). 


background image

 

 

 

Catechol-O-methyltransferase inhibitors

 

 

 

 

 

 

• the methylation of 

levodopa 

by catechol-0-methyltransferase (COMT) to 3- 

0-methyldopa is a minor pathway for 

levodopa metabolism. 

 

 

when peripheral dopamine decarboxylase activity is inhibited by carbidopa, 

a  significant  concentration  of  3-0-methyldopa  is  formed  that  competes  with 
levodopa for active transport into the CNS. 

 

 

inhibition  of  COMT  by  

entacapone  or  tolcapone 

leads  to  decreased 

plasma  concentrations  of  3-0-methyldopa,  increased central  uptake 

of 

levodopa, and greater concentrations of brain dopamine. 

 

 

Both reduce the symptoms of "wearing-off" phenomena seen in patients on 

levodopa-carbidopa. 

 

 

Entacapone and tolcapone are nitrocatechol derivatives that selectively and 

reversibly inhibit COMT.

 


background image

 

 

 


background image

 
 

Pharmacokinetics

 

 

 
 
 

Oral absorption of both drugs occurs readily and is not 
influenced by food. 

 
 
 

• They are extensively bound to plasma albumin (>98 percent), 
with limited volumes of distribution. 

 

 
 

• 

Tolcapone 

penetrates the blood-brain barrier and inhibits 

COMT in the CNS. 

 

 
 

• 

Tolcapone 

has a long duration of action. 

 

 
 

• Both drugs are extensively metabolized 

 
 
 

• Dosage may need to be adjusted in patients with moderate or 
severe cirrhosis. 


background image

 

 

 

Adverse effects 

 

 
 
 

• diarrhea, nausea, anorexia, 

• postural hypotension 

• dyskinesias, hallucinations, and sleep disorders 

 

 
 
 

• fulminating hepatic necrosis is associated with 

tolcapone 

use. 


background image

 

 
 

Antimuscarinic agents

 

 
 
 

 

• 

The antimuscarinic agents are much less efficacious than 

levodopa 

and play 

only an adjuvant role in antiparkinsonism therapy. 

 

 

benztropine, trihexyphenidyl, 

and 

biperiden

 

 

 

• All these drugs can induce mood changes,`xerostomia and visual problems. 

 

 

 

• They interfere with gastrointestinal peristalsis, and  are contraindicated in 
patients with glaucoma, prostatic hypertrophy or pyloric stenosis. 

 

 

• Blockage of cholinergic transmission produced effects similar to augmentation 
of dopaminergic transmission. 

 

 

• Adverse effects are similar to those caused by high doses of 

atropine

—for 

example, pupillary dilation, confusion, hallucination, urinary retention, and dry 
mouth. 


background image

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

THANK YOU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

٢٦

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 11 عضواً و 124 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل