A principal alteração patológica na doença de Parkinson é uma lesão degenerativa dos neurónios dopaminérgicos na zona nigrostriatal, resultando numa redução dos transmissores dopaminérgicos na via nigrostriatal. As principais alterações patológicas na DP reflectem-se centralmente nas sinapses das terminações neuronais dopaminérgicas no striatum. Enzimas e proteínas metabólicas específicas nestas terminações, tais como a dopa descarboxilase em terminações nervosas pré-sinápticas, transportadores de dopamina na membrana pré-sináptica e transportadores de monoamina vesicular tipo II na membrana vesicular intrasináptica, e receptores de dopamina D2 na membrana pós-sináptica podem ser considerados como marcadores de diagnóstico da doença de Parkinson. Os radioligans quimicamente sintetizados podem ser usados como traçadores para se ligarem a estas enzimas ou proteínas e depois mostrar alterações no sistema pré-sináptico e pós-sináptico dopaminérgico com a ajuda de imagens de medicina nuclear (técnicas de imagem PET). O transportador de dopamina (DAT) é um importante marcador de fins pré-sinápticos dopaminérgicos. DAT é uma proteína transportadora de dopamina localizada na membrana pré-sináptica dos neurónios dopaminérgicos. A sua função é assegurar a função fisiológica normal da sinapse através da reactivação activa da dopamina libertada no intervalo sináptico de volta à pré-sinapse. O DAT-PET é considerado o marcador de imagem molecular mais sensível para a DP e pode ser usado para diferenciar a DP de tremores não semelhantes à DP, síndrome de Parkinson induzida por drogas, síndrome de Parkinson psicogénica e síndrome de Parkinson vascular.