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Examiner les effets de la lévodopa dans la maladie de Parkinson

De nouvelles recherches mettent en lumière le rôle de la lévodopa et les risques potentiels dans le traitement de la maladie de Parkinson.

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Table des matières

La maladie de Parkinson (MP) est un trouble courant qui affecte le mouvement. Elle est parmi les troubles neurologiques les plus répandus dans le monde. Depuis 1990, l'impact de la MP a augmenté de 10%. Dans les années 1960, les chercheurs ont découvert que les personnes atteintes de MP avaient moins de Dopamine dans une partie du cerveau appelée le striatum. Une étude des années 1930 a trouvé qu'une enzyme appelée dopa décabxylase transforme la lévodopa en dopamine. Les chercheurs ont rapidement testé la lévodopa chez les patients, montrant que ça fonctionnait mieux que des médicaments similaires. En 1967, la lévodopa était le traitement principal pour la MP, gagnant en popularité auprès des patients et des médecins.

Le gros souci dans la MP, c'est la perte de cellules productrices de dopamine dans une petite zone du cerveau appelée la substance noire. Ces cellules sont super importantes car elles envoient des signaux pour aider à contrôler le mouvement. Bien qu'on ne sache pas complètement ce qui cause cette perte, ça diminue la capacité du cerveau à aider avec le mouvement. Chez les animaux, la perte de ces Neurones entraîne des problèmes de mouvement qui réagissent bien à la lévodopa. On voit des signes que certains problèmes de mouvement chez les personnes atteintes de MP ressemblent à ceux des patients schizophrènes traités avec des médicaments bloquant la dopamine.

Les déclencheurs exacts de la mort des cellules productrices de dopamine dans la MP sont encore en cours d'étude. Parmi les facteurs de risque identifiés, on trouve les traumatismes crâniens et certains pesticides. Les causes génétiques de la MP sont rares mais instructives, surtout des mutations dans le gène SNCA, qui est lié à une protéine appelée alpha-synucléine. Quand cette protéine s'accumule, elle forme des structures connues sous le nom de corps de Lewy, caractéristiques de la MP.

Comment fonctionne la lévodopa

Les patients prennent généralement de la lévodopa en plusieurs doses tout au long de la journée. C'est parce que le médicament a une courte durée de vie dans le corps. À mesure que la MP progresse, les patients peuvent avoir besoin de prendre des doses plus souvent. Finalement, ils peuvent ressentir un effet de "recul" où les symptômes reviennent avant la prochaine dose. C'est un gros souci pour ceux qui vivent avec la MP. De plus, certains patients éprouvent des dyskinésies, qui sont des mouvements involontaires liés à l'utilisation à long terme de la lévodopa.

Des études suggèrent qu'un niveau stable du médicament dans le sang pourrait aider à réduire ces problèmes. Des essais cliniques récents soutiennent cette idée.

La MP ne se limite pas aux problèmes de mouvement. Les patients montrent souvent d'autres signes des années avant un diagnostic formel. Par exemple, des soucis comme la constipation et la perte de l'odorat sont courants. De récentes recherches indiquent que des problèmes de peau apparaissent aussi avant les symptômes de mouvement. Beaucoup de patients ressentent une perte de petites fibres nerveuses dans leur peau, et cette perte s'aggrave à mesure que la maladie progresse. Des symptômes liés à des dommages nerveux se retrouvent chez de nombreux patients au moment du diagnostic, voire avant.

Les problèmes sensoriels peuvent affecter la façon dont les patients contrôlent leurs mouvements. L'équilibre est touché, ce qui est un gros souci. Les traitements actuels ne traitent pas efficacement les problèmes de démarche et d'équilibre, ce qui pousse à rechercher de nouvelles thérapies. Fait intéressant, des tests cutanés pourraient offrir un moyen de surveiller la progression de la maladie, car les biopsies cutanées sont généralement sûres.

Cependant, il y a des inquiétudes que de fortes doses de lévodopa pourraient aussi causer des dommages nerveux. Dans les milieux cliniques, de fortes doses ont été liées à une augmentation des symptômes de neuropathie. Dans certains cas, elles peuvent entraver la fonction nerveuse dans un mois suivant le début du traitement. Des études ont montré un lien entre la posologie de lévodopa orale et la perte de fibres nerveuses dans la peau.

Nouvelles découvertes de recherche

Des études récentes indiquent que la lévodopa peut nuire aux neurones sensoriels. Les chercheurs ont trouvé qu'en étant exposés à des concentrations de lévodopa observées chez les patients, cela aggravait certains effets toxiques lorsqu'on le combinait avec un pesticide connu pour imiter le parkinsonisme. Cela suggère que la lévodopa pourrait contribuer aux problèmes nerveux observés dans la MP.

Détails de l'expérience

Pour étudier cela, les chercheurs ont isolé des cultures de neurones sensoriels de jeunes rats. Les neurones ont été traités avec des produits chimiques spécifiques pour simuler les conditions observées dans la MP et observer les effets de la lévodopa au fil du temps.

Structure et fonction cellulaire

La recherche a montré que la santé des neurones était affectée lorsqu'ils étaient traités avec de fortes doses de lévodopa. Les premiers tests ont indiqué que de plus faibles doses de lévodopa pouvaient améliorer certaines fonctions, mais une exposition prolongée à de fortes doses entraînait des problèmes avec les sources d'énergie des cellules, connues sous le nom de mitochondries. Cette perte de fonction était significative par rapport aux cellules non traitées.

Les chercheurs ont utilisé une technique de coloration spécifique pour évaluer l'efficacité des mitochondries. Dans les premières 24 heures, de plus faibles doses de lévodopa semblaient améliorer certaines fonctions. Cependant, dans les jours suivants, de fortes doses ont entraîné une baisse de fonction, soulignant un potentiel danger d'utilisation à long terme de la lévodopa.

Stress oxydatif et dommages cellulaires

Le stress oxydatif se produit lorsqu'il y a un déséquilibre entre les radicaux libres et les antioxydants dans le corps. Ce stress peut conduire à des dommages cellulaires. Dans l'étude, la lévodopa seule n'a pas causé de stress oxydatif dans les premières 24 heures, mais après sept jours, elle a augmenté les niveaux de stress. En combinaison avec d'autres produits chimiques, l'impact variait, souvent selon la concentration de lévodopa utilisée.

Le rôle des tubulines et des Lysosomes

Des explorations supplémentaires ont révélé que la lévodopa pouvait stabiliser une protéine appelée beta III tubuline, qui est importante pour maintenir la structure des cellules nerveuses. À faibles doses, cette stabilisation était bénéfique, mais à fortes doses, cela indiquait un potentiel de dommages.

Les lysosomes sont des composants cellulaires responsables de la dégradation des déchets. L'étude a révélé que des doses plus élevées de lévodopa entraînaient moins de lysosomes et réduisaient leur efficacité. C'était surprenant, étant donné l'attente que des cellules endommagées génèrent plus de lysosomes pour gérer les déchets. Les résultats suggèrent que la lévodopa pourrait affecter négativement les systèmes censés nettoyer les dommages cellulaires.

Combinaison de traitements

Les chercheurs ont également examiné les effets de l'entacapone, un médicament qui aide à prolonger l'action de la lévodopa. Ils ont trouvé que la combinaison de la lévodopa avec l'entacapone entraînait une détérioration de l'état des lysosomes dans les neurones sensoriels, renforçant l'idée que la lévodopa pourrait être nocive même lorsqu'elle est combinée avec d'autres traitements conçus pour en soutenir l'action.

Implications de la recherche

Cette recherche éclaire les interactions complexes entre la lévodopa, la fonction mitochondriale, le stress oxydatif et la santé lysosomale. Les résultats soulèvent des questions critiques sur l'utilisation à long terme de la lévodopa dans le traitement de la MP. Bien que le médicament continue d'être un traitement essentiel, les effets secondaires potentiels soulignent la nécessité d'un suivi attentif et peut-être le développement de thérapies alternatives qui minimisent les risques.

La réduction notable du contenu et de l'acidité des lysosomes, notamment à des doses observées chez les patients, est alarmante. Étant donné que les lysosomes jouent un rôle clé dans l'élimination des produits de déchets des cellules, leur impairment pourrait entraîner des complications supplémentaires chez les patients atteints de MP.

L'impact de la lévodopa sur les systèmes nucléiques, surtout en combinaison avec d'autres médicaments, souligne l'importance de la recherche continue dans ce domaine. Comprendre comment ces traitements interagissent peut guider de meilleures soins pour les personnes atteintes de la maladie de Parkinson.

Conclusion

La maladie de Parkinson reste une condition difficile à traiter, mais comprendre les rôles des médicaments comme la lévodopa est crucial. Les nouvelles recherches soulignent à la fois ses avantages et ses potentiels inconvénients. Alors que nous avançons dans notre compréhension de la MP, il est essentiel de considérer comment les traitements impactent la santé globale, en tenant compte non seulement des symptômes principaux mais aussi des effets secondaires qui peuvent découler d'un usage prolongé de médicaments. La recherche continue sera vitale pour trouver les meilleures approches pour gérer cette maladie tout en minimisant les risques pour les patients.

Source originale

Titre: Levodopa impairs lysosomal function in sensory neurons in vitro

Résumé: Parkinsons disease (PD) is the second-most common neurodegenerative disease world-wide. Patients are diagnosed based upon movement disorders, including bradykinesia, tremor and stiffness of movement. However, non-motor signs, including constipation, rapid eye movement sleep behavior disorder, smell deficits and pain are well recognized. Peripheral neuropathy is also increasingly recognized, as the vast majority of patients show reduced intraepidermal nerve fibers, and sensory nerve conduction and sensory function is also impaired. Many case studies in the literature show that high-dose levodopa, the primary drug used in the treatment of PD, may exacerbate neuropathy, thought to involve levodopas metabolism to homocysteine. Here, we treated primary cultures of dorsal root ganglia and a sensory neuronal cell line with levodopa to examine effects on cell morphology, mitochondrial content and physiology, and lysosomal function. High-dose levo-dopa reduced mitochondrial membrane potential. At concentrations observed in the patient, levo-dopa enhanced immunoreactivity to beta III tubulin. Critically, levodopa reduced lysosomal content and also reduced the proportion of lysosomes that were acidic while homocysteine tended to have the opposite effect. Levodopa is a critically important drug for the treatment of PD. However, our data suggests that at concentrations observed in the patient, it has deleterious effects on sensory neurons that are not related to homocysteine. Simple SummaryParkinsons disease (PD) is one of the most common chronic, degenerative brain diseases worldwide. Patients are diagnosed on the basis of slowness of movement and/or tremor and/or stiffness. However, many symptoms that are not movement related are now well recognized. Patients show changes in skin sensation, and the vast majority of patients show loss of sensory neurites, which enable sensation in skin. These changes in skin sensation occur prior to diagnosis; however, sensory issues may also be exacerbated by levodopa, an important drug used in the treatment of PD. Undoubtedly, levodopa is critical for the treatment of PD, but at high doses, it has repeatedly been shown to impair sensation in PD patients. Here, we show for the first time that high-dose levodopa impairs function of sensory neurons. Importantly, we also show for the first time that lysosomes, a critical organelle involved in recycling, are impaired by levodopa concentrations observed in patients. These data are important given the well-known lysosomal dysfunction observed in PD. Our data sheds light on how levodopa, the most important drug in the treatment of PD, may contribute to sensory deficits in PD.

Auteurs: Oyedele J. Olaoye, Asya Esin Aksoy, Santeri V. Hyytiäinen, Aia A. Narits, Miriam A. Hickey

Dernière mise à jour: 2024-09-30 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.29.614220

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.29.614220.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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