Etiology of Parkinson’s Disease

Zhigao Huang, Raúl de la Fuente-Fernández, A. Jon Stoessl

Abstract: There is growing recognition that Parkinson’s disease (PD) is likely to arise from the combined effects of genetic predisposition as well as largely unidentified environmental factors. The relative contribution of each varies from one individual to another. Even in situations where more than one family member is affected, the predominant influence may be environmental. Although responsible for only a small minority of cases of PD, recently identified genetic mutations have provided tremendous insights into the basis for neurodegeneration and have led to growing recognition of the importance of abnormal protein handling in Parkinson’s as well as other neurodegenerative disorders. Abnormal protein handling may increase susceptibility to oxidative stress; conversely, numerous other factors, including oxidative stress and impaired mitochondrial function can lead to impaired protein degradation. A limited number of environmental factors are known to be toxic to the substantia nigra; in contrast, some factors such as caffeine intake and cigarette smoking may protect against the development of PD, although the mechanisms are not established. We review the various genetic and environmental factors thought to be involved in PD, as well as the mechanisms that contribute to selective nigral cell death.

Résumé: Étiologie de la maladie de Parkinson. L’opinion qui prévaut actuellement est que la maladie de Parkinson résulte de l’interaction entre une prédisposition génétique et des facteurs environnementaux qui demeurent en grande partie inconnus. La contribution relative de chacun varie d’un individu à l’autre. Même dans les familles où plus d’un membre est atteint, l’influence prédominante peut être environnementale. Bien qu’elles soient en cause dans seulement une minorité de cas de la maladie, des mutations génétiques identifiées récemment ont fourni des indices précieux sur l’étiologie de la dégénérescence neuronale et ont permis de reconnaître l’importance d’un métabolisme protéique anormal dans la maladie de Parkinson ainsi que dans d’autres maladies neurodégénératrices. Un métabolisme protéique anormal peut augmenter la susceptibilité au stress oxydatif; à l’inverse, plusieurs autres facteurs, dont le stress oxydatif et une fonction mitochondriale altérée, peuvent induire une altération de la dégradation protéique. On connaît l’effet toxique d’un certain nombre de facteurs environnementaux sur la substance noire; par contre, certains facteurs tels la consommation de caféine et le tabagisme pourraient protéger de la maladie de Parkinson, bien que les mécanismes n’en soient pas établis. Nous revoyons les différents facteurs génétiques et environnementaux qu’on pense impliqués dans la maladie de Parkinson ainsi que les mécanismes qui contribuent à la mort sélective de cellules de la substance noire.

Can. J. Neurol. Sci. 2003; 30: Suppl. 1 – S10-S18