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Methamphetamine induced neurotoxic diseases, molecular mechanism, and current treatment strategies - 10/09/22

Doi : 10.1016/j.biopha.2022.113591 
Prabhat Shrestha a, Nikita Katila a, Sooyeun Lee a, Ji Hae Seo b, Jee-Heon Jeong c, , Simmyung Yook a,
a College of Pharmacy, Keimyung University, 1095 Dalgubeol-daero, Dalseo-Gu, Daegu 42601, Republic of Korea 
b Department of Biochemistry, School of Medicine, Keimyung University, Daegu 42601, Republic of Korea 
c Department of Precision Medicine, School of Medicine, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of Korea 

Correspondence to: School of Medicine, Sungkyunkwan University, Republic of Korea.School of Medicine, Sungkyunkwan UniversityRepublic of Korea⁎⁎Correspondence to: College of Pharmacy, Keimyung University, Republic of Korea.College of Pharmacy, Keimyung UniversityRepublic of Korea

Abstract

Methamphetamine (MA) is a extremely addictive psychostimulant drug with a significant abuse potential. Long-term MA exposure can induce neurotoxic effects through oxidative stress, mitochondrial functional impairment, endoplasmic reticulum stress, the activation of astrocytes and microglial cells, axonal transport barriers, autophagy, and apoptosis. However, the molecular and cellular mechanisms underlying MA-induced neurotoxicity remain unclear. MA abuse increases the chances of developing neurotoxic conditions such as Parkinson’s disease (PD), Alzheimer’s disease (AD) and other neurotoxic diseases. MA increases the risk of PD by increasing the expression of alpha-synuclein (ASYN). Furthermore, MA abuse is linked to high chances of developing AD and subsequent neurodegeneration due to biological variations in the brain region or genetic and epigenetic variations. To date, there is no Food and Drug Administration (FDA)-approved therapy for MA-induced neurotoxicity, although many studies are being conducted to develop effective therapeutic strategies. Most current studies are now focused on developing therapies to diminish the neurotoxic effects of MA, based on the underlying mechanism of neurotoxicity. This review article highlights current research on several therapeutic techniques targeting multiple pathways to reduce the neurotoxic effects of MA in the brain, as well as the putative mechanism of MA-induced neurotoxicity.

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Graphical Abstract




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Highlights

Methamphetamine abuse is linked to increased risk of neurotoxic diseases.
There is no FDA approved therapy for methamphetamine-induced neurotoxicity till date.
Targeting multiple pathways can reduce neurotoxic effects of methamphetamine.
Focuses are now on the development of therapy for reducing MA-induced neurotoxicity.

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Abbreviations : 5-HT, AD, ADAM10, AMPA, ASYN, ATF2, BBB, CMA, DA, DAT, DAQ, ER, GDNF, GSK3β, IL, KLH, MA, mGluRs, MAPs, MAPT, MDMA, NET, NMDA, PARP, PD, PDI, PKC, ROCK2, ROS, SERT, SUMO-1, TNF-α, UPS, VMAT-2

Keywords : Methamphetamine, Neurotoxicity, Oxidative stress, Excitotoxicity, Neurotoxic disease, Targeted therapy


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