El marcador patológico característico de la enfermedad de Parkinson son los cuerpos de Lewy, constituidos por proteínas que se pliegan y depositan de forma anómala. De ellas, la principal es la alfa-sinucleína. Depósitos de alfa-sinucleína pueden observarse tanto en el cerebro de pacientes con Parkinson como también en otras regiones, siendo esto importante dado que si en los pacientes con Parkinson la alfa-sinucleína se deposita en tejidos accesibles que puedan ser biopsados, podría ser útil para la confirmación diagnóstica en vida de la enfermedad la realización de una biopsia. Sin embargo, para ello es importante que el test sea sensible y específico, es decir, que no haya muchos pacientes con Parkinson que al hacer la biopsia presenten un resultado negativo porque no se observan depósitos así como que cuando el test es positivo realmente el paciente tenga Parkinson y no otra patología diferente. La piel, el intestino u otros tejidos han sido sugeridos como tejidos para hacer una biopsia con fin diagnóstico, incluyendo por ejemplo las glándulas submandibulares. Sin embargo, a día de hoy no hay ninguna prueba que haya demostrado máxima fiabilidad y no disponemos de un marcador diagnóstico patológico (ni de otro tipo) en vida.