Summary
Numerous neurologic and psychiatric conditions are treated with pharmacological compounds,
which lead to an increase of synaptic dopamine (DA) levels. One example is the DA
precursor L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA), which is converted to DA in the presynaptic
terminal. If the increase of DA concentrations in the synaptic cleft leads to competition
with exogenous radioligands for presynaptic binding sites, this may have implications
for DA transporter (DAT) imaging studies in patients under DAergic medication.
This paper gives an overview on those findings, which, so far, have been obtained
on DAT binding in human Parkinson’s disease after treatment with L-DOPA. Findings,
moreover, are related to results obtained on rats, mice or non-human primates. Results
indicate that DAT imaging may be reduced in the striata of healthy animals, in the
unlesioned striata of animal models of unilateral Parkinson’s disease and in less
severly impaired striata of Parkinsonian patients, if animal or human subjects are
under acute or subchronic treatment with L-DOPA. If also striatal DAT binding is susceptible
to alterations of synaptic DA levels, this may allow to quantify DA reuptake in analogy
to DA release by assessing the competition between endogenous DA and the administered
exogenous DAT radioligand.
Zusammenfassung
Viele neurologische und psychiatrische Erkrankungen werden mit Medikamenten behandelt,
die die synaptischen Dopamin(DA)-Konzentration erhöhen. Ein Beispiel ist das DA-Vorläufermolekül
L-3,4-Dihydroxyphenyl alanin (L-DOPA), das in der präsynaptischen Endigung zu DA umgesetzt
wird. Falls der Anstieg der synaptischen DA-Konzentration zu einer Kompetiton mit
exogenen Radioliganden um die präsynaptischen Bindungsstellen führt, kann dies Implikationen
für die Dopamintransporter(DAT)-Bildgebung bei Patienten unter DAerger Medikation
haben.
Diese Arbeit gibt einen Überblick über die DAT-Befunde, die bislang an Parkinson-Patienten
nach Behandlung mit L-DOPA vorliegen. Diese Resultate werden in Beziehung zu den Befunden
an Mäusen, Ratten und nichthumanen Primaten gesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die
DAT-Bindung in den Striata gesunder Tiere, in den unlädierten Striata von Hemiparkinsonmodellen
und in den weniger schwer geschädigten Striata von Parkinson-patienten reduziert sein
kann, wenn Menschen oder Tiere unter akuter oder subchronischer Behandlung mit L-DOPA
stehen. Falls die striatale DAT-Bindung für Änderungen der synaptischen DA-Konzentrationen
empfindlich ist, erlaubt dies die Quantifizierung der DA-Wiederaufnahme in Analogie
zur DA-Freisetzung durch die Messung der Kompetittion zwischen endogenem DA und dem
verabreichten exogenen DAT-Radioliganden.
Keywords
Dopamine - L-DOPA - dopamine transporter - dopamine reuptake - Parkinson’s disease
Schlüsselwörter
Dopamin - L-DOPA - Dopamintransporter - Dopamin- Wiederaufnahme - M. Parkinson