17 de Octubre del 2010 Monografía Farmacocinética de la Levadopa La enfermedad de Parkinson es un trastorno que afecta las neuronas en una parte del cerebro que controla los movimientos musculares. El fármaco más usado en el tratamiento es levadopa y es el que reporta una mayor eficacia en la actualidad. Universidad Autónoma de Yucatán Facultad de Química Numero de lista: 24 Ledezma Helguera Alegría Dr. Rolffy R. Ortiz Andrade ÍNDICE INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 2 LEVADOPA ............................................................................................................. 4 FARMACOCINÉTICA.............................................................................................. 6 EFECTO TERAPÉUTICO ..................................................................................... 10 EFECTOS SECUNDARIOS .................................................................................. 13 NUEVAS PRESENTACIONES DE LA LEVADOPA .............................................. 15 CONCLUSIONES.................................................................................................. 16 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 17 Levadopa Página 1 INTRODUCCIÓN Los movimientos voluntarios se controlan centralmente mediante vías neuronales que se extienden en los tractos piramidales desde la corteza motora, bajando espinal hasta inferiores por las la médula motoneuronas (α-motoneuronas). neuronas motores Las inferiores controlan directamente la actividad de los músculos voluntarios. Aunque éstas son las principales, desde otras vías neuronales entradas neuronales fuentes centrales también ejercen influencia sobre las vías piramidales. subsidiarias influencia Estas proporcionan extrapiramidal vías la que suavizan los movimientos voluntarios. Una fuente extrapiramidal principal la constituyen los ganglios basales (núcleo caudado, putamen y pálido), y las enfermedades de estas estructuras (p. ej., la enfermedad de Parkinson) afecta los movimientos voluntarios finos.1Ver Figura 1. La enfermedad de Parkinson fue descrita por James Parkinson en 1817 con el nombre de parálisis agitante. Es una enfermedad neurológica idiopática, clínicamente caracterizada por trastornos motores.2 La enfermedad de Parkinson se caracteriza por los siguientes síntomas principales1: Levadopa Página 2 o Bradicinesia (lentitud en el inicio de los movimientos). En fases avanzadas puede llegar a la acinesia. o Temblor de reposo de las manos con movimientos de frotación del índice, acompañado del resto de los dedos, sobre todo el pulgar. o Rigidez muscular, reflejada como resistencia a los movimientos pasivos de las extremidades. o Postura anormal. Los signos incluyen1: o Un modo de andar característico, arrastrando los pies. o Inexpresividad facial. o Deterioro del habla. o Incapacidad para efectuar tareas que requieran destreza Otros síntomas que aparecen durante el desarrollo de esta enfermedad neurodegenerativa son de presentación menos constante, pero contribuyen a deteriorar la calidad de vida del paciente. Entre ellos destacan las alteraciones: cognitivas (demencia, pérdida de memoria), de la precepción (alucinaciones, delirio, falsas percepciones), de la emotividad (depresión), de los patrones de sueño, gastrointestinales (sialorrea, disfagia) y cutáneas (sudación excesiva, seborrea) y la posible presencia de acatisia, dolor muscular y neuropático y piernas inquietas. 2 En cuanto a su fisiopatología se caracteriza por la pérdida progresiva de neuronas dopaminérgicas localizadas en la parte compacta de la sustancia negra que proporciona inervación dopaminérgica al cuerpo estriado. La aparición de inclusiones (cuerpos de Lewy) y la pérdida de este tipo de neuronas son aspectos fisiológicos del envejecimiento, pero los pacientes afectos de enfermedad de Parkinson la pérdida es más precoz y más rápida. Los síntomas aparecen cuando se ha perdido el 70-80% de la población neuronal.2 Levadopa Página 3 La enfermedad de Parkinson propiamente dicha es de etiología desconocida y tiene un carácter progresivo e irreversible. 2 Aunque no suele existir una causa subyacente identificable de la enfermedad, se ha sugerido que podría estar causada por una toxina ambiental. Por ejemplo, en primates, la 1-metil-4-fenil-1, 2, 3, 6-tetrahidropiridina (MPTP), que es un contaminante químico producido en la síntesis de un sustituto de la heroína, produce daño irreversible en la vía dopaminérgica nigroestriada que puede conducir al desarrollo de síntoma similares al Parkinson idiopático en seres humanos. El parkinsonismo puede inducirse mediante fármacos que bloquean los receptores dopaminérgicos del cuerpo estriado (p. ej., nueurolépticos como la clorpromacina). De hecho, cuando estos fármacos se utilizan en el tratamiento en la esquizofrenia, puede darse un síndrome similar al parkinsonismo como efecto adverso. De modo similar, los fármacos como la reserpina, que deplecionan el contenido en dopamina de los nervios nigroestriados, también producen un síndrome similar al parkinsonismo. 1 En familias con síndromes parkinsonianos se han identificado varios genes que presentan mutaciones puntuales o deleciones. 2 LEVADOPA Puesto que la dopamina no atraviesa la barrera hematoencefálica, se recurre al aminoácido precursor inmediato, la levadopa o (L-dopa) que atraviesa la barrera por transporte facilitado, propio de aminoácidos aromáticos (Ver figura 2). Este Levadopa Página 4 transporte es saturable y está sometido a fenómenos de competencia entre los aminoácidos que lo utilizan.4 Desde su introducción en la medicina a inicios de la década de 1960, la L-3,4dihidroxifenilalanina o levodopa se ha convertido en uno de los fármacos más sorprendentes en neurología. Su capacidad de inducir una mejoría casi milagrosa en sujetos portadores de enfermedad de Parkinson (EP), rápidamente la convirtieron en el medicamento de elección para esta enfermedad5. Han pasado casi 50 años desde aquella irrupción de la levodopa en la neurología y continúa siendo el principal fármaco para tratar la EP, al que todos los portadores de esta enfermedad recurrirán durante su evolución. La dopamina no cruza la barrera hematoencefálica (BHE), lo que impide su uso oral para el tratamiento de la EP6. La tirosina, aminoácido esencial, se transforma en levodopa, precursor de la dopamina, mediante la enzima tiroxina hidroxilasa, que actúa como enzima reguladora, por lo que la administración de una mayor cantidad de tirosina tampoco genera un incremento significativo de dopamina. La levodopa es un aminoácido neutro de cadena larga, está presente en forma natural en ciertas legumbres. En los mamíferos sólo existe como un paso metabólico intermedio en la vía de síntesis de la dopamina 7, 8. La levodopa administrada por vía oral es absorbida en su totalidad en el duodeno y primeras porciones del yeyuno, el estómago actúa como reservorio, su ingreso al torrente circulatorio desde el intestino es mediado por transporte activo 6. En este paso compite con otros aminoácidos para su absorción, por ello, aminoácidos aromáticos y de cadenas ramificadas de los alimentos pueden afectar su absorción7. En el plasma sufre metabolismo hepático y aclaramiento renal9, 10. Levadopa Página 5 FARMACOCINÉTICA Cuando se administra por vía oral, la levadopa se absorbe en el intestino delgado a través de un sistema de transporte estereoespecífico y saturable compartido por todos los aminoácidos neutros grandes (valina, leucina, isoleucina, fenilialanina, levodopa, tirosina, triptófano, 3-0ximetildopa histidina, [3-OM- dopal]). Por ello, la absorción de la levadopa empeora tras las comidas ricas en proteínas, pues aumenta la concentración competidores, e y aminoácidos mejora tras las comidas ricas en hidratos de carbono, pues éstos reducen, tras la secreción Levadopa Página 6 de insulina, los niveles de aminoácidos ramificados (valina, leucina, isoleucina). Una vez alcanzada la circulación sistémica, el paso de la barrera hematoencefálica se realiza por un sistema de transporte activo similar al descrito para su absorción.1 Ver Figura 3. Tras la administración oral, el metabolismo de la levadopa comienza en la propia mucosa intestinal y, después en casi todos los tejidos, por lo que la concentración que alcanza en la circulación central es muy reducida. 1 La levodopa absorbida es convertida a dopamina por la enzima dopadecarboxilasa (DDC). Los niveles plasmáticos alcanzan el valor máximo alrededor de 1 hora después de su administración y dependen del pH y del ritmo de vaciamiento gástrico. La biodisponibilidad media es del 30%, aunque las variaciones interindividuales son amplias.1 Ver Figura 4. La levodopa en el plasma, en presencia de inhibidor de la DDC, es metabolizada a nivel hepático, músculos, riñones y glóbulos rojos por la catecol orto metil transferasa (COMT) formando 3-o-metil dopa (3-OMD), éste tiene una vida media de 15 h en el plasma y se acumula en concentraciones varias veces mayores a la de levodopa. Altas dosis de 3-OMD interfieren el paso de la levodopa a nivel de la BHE. Sin embargo, en la práctica clínica contribuyen poco al pool de aminoácidos neutros de cadena larga que compiten por la entrada de la levodopa a nivel de la BHE.12Ver Figura 5. Levadopa Página 7 La conversión de levodopa en dopamina es altamente eficiente. La dopamina que circula en el plasma, luego de la acción de la DDC sobre la levodopa, produce múltiples y frecuentes efectos adversos, siendo la estimulación del área postrema del bulbo, específicamente el centro del vómito, la que genera náuseas y vómitos que hacen intolerable el tratamiento con levodopa15. En resumen, se metaboliza sobre todo a través de la descarboxilación y la metilación en posición 3 por la COMT, dando como metabolito 3-OM-dopa. La presencia de 3-OM-dopa disminuye la penetración de levadopa en el cerebro porque compite por el transportador. La 3-OM-dopa, que tiene una semivida de 24 horas, alcanza niveles plasmáticos de 10-20 veces mayores que la levadopa, cuya semivida es de unas 2 horas. 1 La decarboxilación de la levodopa a nivel gástrico aumenta en presencia de factores que retarden su vaciamiento, como la disminución del pH gástrico, estreñimiento y los fármacos con efecto anticolinérgico, los que generan enlentecimiento y reducción de la absorción de la levodopa12. Por el contrario, los que aumenten el vaciamiento, como los fármacos procinéticos, se traducirán en un aumento en la velocidad de absorción y mayor disponibilidad. Es por ello que la administración de la levodopa separada al menos 30 min de las comidas es una medida útil para optimizar su cinética. Otras medidas prácticas de utilidad en este sentido son13, 14: 1. Diluir las tabletas de levodopa (formulaciones líquidas o dispersables). 2. Tomar la medicación con estómago vacío. 3. Evitar el uso de anticolinérgicos. 4. Evitar exceso alimentario. 5. Redistribuir las proteínas disminuyéndolas en el día, dejándolas de preferencia por la noche. 6. Uso de procinéticos gástricos. 7. Evitar estreñimiento. 8. Tratar Helicobacter pylori gástrico, si estuviera presente Levadopa Página 8 Para reducir el metabolismo de la levadopa, favorecer su paso al SNC (Sistema Nervioso Central) y evitar los efectos adversos mediados por estímulo de receptores dopaminérgicos localizados fuera del SNC, la levadopa se administra habitualmente con inhibidores periféricos de la LAAD (L-aminoácido-aromáticodescarboxilasa) 1 , ya sea carbidopa o benseracida lo que permite reducir las dosis necesarias en unas 10 veces y amortigua los efectos secundarios.3 Esta enzima es relativamente ubicua y se encuentra en células de naturaleza y localizaciones diversas. Dentro del SNC, se halla presente por lo menos en neuronas dopaminérgicas, noradrenérgicas y serotonérgicas, en particular en las terminaciones nerviosas. Fuera del SNC, existe en las células de la mucosa intestinal, del capilar cerebral y del hígado; de este modo, 95% de la levodopa administrada se convierte en dopamina fuera del SNC, es decir, queda inutilizada para actuar en el cerebro. Esto significa que si se administra sola, hay que emplear grandes cantidades que se desaprovechan o que incluso perjudican. 4 La levadopa alcanza metaboliza el a SNC se dopamina fundamentalmente en las terminaciones presinápticas de las neuronas dopaminérgicas, desde donde es liberada para generar el efecto terapéutico. Tras su liberación, puede metabolizarse por acción de la COMT (enzima que inactiva la acción de catecolaminas tales como la adrenalina, la noradrenalina y la dopamina11) o la MAO, o ser recaptada por la terminación nerviosa.1 La dopamina actúa estimulando directamente los receptores dopaminérgicos tipo 1 y tipo 2. Los receptores del tipo 1 se asociarían Levadopa Página 9 con mayor riesgo de complicaciones motoras, mientras que los de tipo 2 no tendrían dichos problemas.9Ver Figura 6. La liberación de la dopamina desde la terminal sináptica se haría siguiendo el patrón de descarga tónico y fásico característico de la sinapsis dopaminérgica. La dopamina liberada al espacio sináptico es recaptada por la neurona dopaminérgica a través del transportador de dopamina (DAT) y realmacenada para su liberación. Este mecanismo de aclaramiento sináptico es altamente eficiente9. Probablemente, la levodopa además de convertirse en dopamina, sufre transformación a noradrenalina, así como a productos trazas de aminas, los cuales actúan en receptores no dopaminérgicos. Del mismo modo la dopamina sería capaz de estimular receptores GABA inhibitorios en la sustancia negra. En la presencia de descarboxilasa de levodopa inhibida periféricamente, la eliminación media de levodopa es de aproximadamente 1.5 horas. La eliminación media es ligeramente más prolongada (aproximadamente 25%) en los pacientes ancianos (65-78 años de edad) con enfermedad de Parkinson. El aclaramiento de levodopa del plasma es cerca de 430 ml/min. La benseracida es casi totalmente eliminada por el metabolismo. Los metabolitos son principalmente excretados en la orina (64%) y en menor cantidad en las heces (24%).28 EFECTO TERAPÉUTICO El tratamiento con levodopa al principio mejora todos los signos y síntomas, y la duración del efecto excede la semivida del fármaco, posiblemente porque la dopamina se acumula en las terminaciones y se libreara según la demanda funcional. 1 Mejora sobre todo la bradicinesia y la rigidez, y menos el temblor.4La respuesta inicial es variable: llega a ser óptima, consiguiendo una recuperación muy notable, en el 75% de los pacientes; el resto experimenta cierta mejoría, con la excepción del 5% que no mejora en absoluto. Los pacientes sin respuesta corresponden a los parkinsonismos degenerativos, diferentes realmente de la Levadopa Página 10 enfermedad de Parkinson, como parálisis supranuclear progresiva o atrofias multisistema. Sin embargo, la levadopa no frena el curso de la enfermedad y su eficacia va reduciéndose a lo largo de los años de tratamiento; al cabo de 5 años o más, cerca de la mitad de los pacientes sufren una pérdida de eficacia terapéutica o bien experimentan grandes e imprevisibles oscilaciones horarias en su sintomatología.4 La levodopa es el tratamiento más potente disponible para la EP, reduciendo incluso la mortalidad asociada en esta población16. Tras 5 años de tratamiento con levodopa, cerca de 40% de los pacientes desarrollan complicaciones motoras manifestadas por la disminución de la duración del efecto (wearing-off o deterioro de fin de dosis) y por la aparición de movimientos involuntarios (discinesias)17. Lo anterior, junto con estudios in vitro que muestran muerte neuronal acelerada por la presencia de levodopa, han planteado la posibilidad de que la levodopa sea tóxica para las neuronas remanentes en EP18. Sin embargo, estudios en modelos experimentales con cultivos de tejido neuronal, en donde existe glia y mecanismos de protección al estrés oxidativo han fallado en replicar los estudios en células aisladas19. Asimismo, la mayoría de los estudios en modelos con animales parkinsonizados no han sido capaces de demostrar muerte neuronal acelerada por el uso de levodopa15,18. En los últimos 10 años, se han efectuado estudios comparando progresión de la EP en pacientes tratados con levodopa versus agonistas dopaminérgicos (bromocritpina, pergolide, cabergolina, pramipexoley ropinirole). En ellos, la aparición de complicaciones motoras se retrasa en los tratados con agonistas respecto de los tratados con levodopa a plazos de seguimiento entre 3 y 5 años. Asimismo, el uso de neuroimágenes funcionales10,20, 21 para evaluar el grado de pérdida de actividad del sistema dopaminérgico, reveló que los tratados con levodopa presentan mayor pérdida de captación del radioligando durante Levadopa Página 11 seguimiento, planteando que tienen mayor muerte neuronal que los tratados con agonistas. Estos estudios son difíciles de interpretar, puesto que carecen de grupo placebo y existe duda que el uso de levodopa reduzca la captación del radiofármaco, sin que esto refleje realmente muerte neuronal22. En un ensayo aleatorio, doble ciego y contra placebo, se comparó 23 el uso de distintas dosis de levodopa durante 9 meses en portadores de EP en estadio inicial, la evaluación final se realizó 2 semanas después de suspendido el tratamiento. Un grupo de pacientes fue sometido a tomografía por emisión de fotón único (SPECT), para medir transportador de dopamina, al inicio y a 9 meses de seguimiento, aún tomando la medicación. El objetivo del trabajo fue evaluar la diferente progresión de los síntomas motores entre los tratados con levodopa y con placebo, la evaluación final fue la situación motora final. Se encontró que usuarios de levodopa presentaron mejoría de los síntomas motores de modo dosis dependiente, el beneficio se mantuvo tras 2 semanas de suspensión del tratamiento. Estos hallazgos sugieren efecto protector de la levodopa, sin embargo, es posible que refleje efecto sintomático de largo plazo. La SPECT mostró pérdida acelerada de la captación dopaminérgica en los usuarios de levodopa versus los usuarios de placebo, lo que podría interpretarse como daño acelerado por levodopa, sin olvidar la posible interferencia de la levodopa en las imágenes. En resumen, este estudio no revela claramente toxicidad por levodopa en EP y muestra un efecto sintomático de muy largo plazo o un efecto neuroprotector antes no conocido. Levadopa Página 12 EFECTOS SECUNDARIOS Incluyen2: o Náuseas, vómitos y anorexia. Las náuseas, los vómitos y anorexia son resultado de la estimulación de los receptores dopaminérgicos en la zona gatillo del quimiorreceptor del área postrema. Pueden ser minimizados mediante la administración de levodopa Levadopa Página 13 con domperidona o un inhibidor de la dopa-descarboxilasa (p. ej., carbidopa). o Hipotensión y arritmias cardíacas. Los efectos cardíacos consisten habitualmente en taquicardia o extrasístoles, ambos debido al incremento de la estimulación por las catecolaminas que sigue al excesivo metabolismo periférico de la levadopa. Aunque la explicación para la hipotensión es incierta, existe evidencia de que pueda estar implicada una interferencia central con la actividad simpática. De cualquier modo, la hipotensión disminuye con el tratamiento continuado con levodopa en muchos pacientes o Movimientos involuntarios anormales (discinesias). La discinesias se dessarrollan tras un tratamiento de larga duración con levodopa y afectan principalmente a la cara y las extremidades. Son más comunes cuando la levodopa se usa en combinación con un inhibidor de la dopa-descarboxilasa o cuando se toman otras medidas para producir un incremento sustancial de la concentración central de dopamina. Los movimientos anormales pueden mejorarse reduciendo las dosis de levodopa y por tanto reduciendo las concentraciones centrales de dopamina, pero la rigidez puede reaparecer. o El efecto <<on-off>> El efecto <<on-off>> se manifiesta como rápidas fluctuaciones en las características clínicas, variano desde una movilidad aumentada y una mejoría general hasta una rigidez aumentada y un deterioro general de la capacidad del paciente para efectuar movimientos voluntarios. Este efecto sucede de modo brusco y durante un corto período que dura desde unos minutos a unas horas. Actualmente no existe una explicación clara para Levadopa Página 14 este efecto, aunque un empeoramiento similar puede darse cuando disminuye la concentración plasmática de levodopa. o Cambios en la conducta. Los cambios de conducta incluyen insomnio, confusión, entre otros. NUEVAS PRESENTACIONES DE LA LEVADOPA 1. La metiléster-levadopa (melevodopa). Proporciona una forma de absorción más rápida y estable, aunque todavía no se ha introducido al mercado. 1 Prodroga que se convierte en levodopa, altamente soluble en agua; administrada por vía oral reduce el tiempo necesario para alcanzar el estadio de beneficio motor, sería especialmente útil en portadores de EP con complicaciones motoras24. Está en evaluación en un estudio fase III en Europa. 2. ParcopaMR. Forma de presentación de levodopa/carbidopa de disolución oral, recientemente introducida en el mercado estadounidense. Su mayor ventaja radica en la facilidad para la ingestión25. 3. Triple combinación. combinación de levodopa con un inhibidor de la DDC y un inhibidor de la COMT (StalevoMR). Ha sido aprobado por la administración norteamericana de fármacos y alimentos (FDA) para uso en portadores de EP que presentan deterioro de fin de dosis. Prolonga la duración del efecto en 30 min por toma y permite una reducción de la dosis diaria de levodopa en 100 a 200 mg26, 27. Puede aumentar las discinesias, lo que se resuelven reduciendo la dosis total. Puede ocurrir coloración oscura de la orina y otros de menor frecuencia. Levadopa Página 15 CONCLUSIONES La enfermedad de Parkinson es un trastorno neurológico caracterizado por movimientos voluntarios deteriorados. Puesto que la dopamina no atraviesa la barrera hematoencefálica, se recurre al aminoácido precursor inmediato, la levadopa o (L-dopa) que atraviesa la barrera por transporte facilitado. La levadopa es administrada por vía oral. La administración por vía intravenosa mejora las fluctuaciones, pero es inviable por la escasa solubilidad del fármaco. La levodopa es principalmente absorbida en la región superior del intestino delgado, y la absorción es independiente del sitio. Cruza la barrera hematoencefálica por un sistema de transporte saturable. No se une a proteínas plasmáticas, y su volumen de distribución es 57 litros. El área bajo la curva de levodopa en el líquido cefalorraquídeo es 12% del plasmático. Es metabolizada por dos principales vías (descarboxilación y o-metilación) y dos secundarias (transaminación y oxidación). La descarboxilasa de aminoácidos aromáticos convierte a la levodopa en dopamina. Los principales productos finales de esta vía son el ácido homovanílico y el ácido dihidroxifenilacético. Los metabolitos son principalmente excretados en la orina (64%) y en menor cantidad en las heces (24%). El efecto terapéutico de la levadopa es notorio hasta los 5 o más años de la enfermedad, debido a que la levadopa ayuda a controlar los síntomas de la enfermedad de Parkinson mas no la cura, por lo tanto cuando se la enfermedad alcanza la fase final, el fármaco ya no surte efecto. Existen nuevas presentación de levadopa: metiléster-levadopa (melevodopa), ParcopaMR., Triple combinación. Levadopa Página 16 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Velasquez L. Farmacología Básica y Clínica. 18ª Ed. Editorial Panamericana. 2008. Pp.261-264. 2. Curtis, J.M.; Page, C.P.; Sutter, M. Farmacología Integrada. Editorial Elsevier. España. 1998. Pp. 121-124. 3. Rang, H.P.; Dale, M.M.; Ritter, J.M.; Moore, P.K. Farmacología. 5a Ed. Editorial Elsevier. Pp. 499. 4. Florez, J. Farmacología Humana.4a Ed. Editorial Masson. 2005. Pp. 545546. 5. Carlsson A. Treatment of Parkinson's with L-DOPA. The early discovery phase, and a comment on current problems. J Neural Transm 2002; 109: 777-87. 6. 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