Repurposing FDA Approved Drugs as JNK3 Inhibitor for Prevention of Neuroinflammation Induced by MCAO in Rats
Dossier post-publication
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Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Stress-associated kinases are considered major pathological mediators in several incurable neurological disorders. Importantly, among these stress kinases, the c-Jun NH2-terminal kinase (JNK) has been linked to numerous neuropathological conditions, including oxidative stress, neuroinflammation, and brain degeneration associated with brain injuries such as ischemia/reperfusion injury. In this study, we adopted a drug repurposing/reprofiling approach to explore novel JNK3 inhibitors from FDA-approved medications to supplement existing therapeutic strategies. MATERIALS AND METHODS: We performed in silico docking analysis and molecular dynamics simulation to screen potential candidates from the FDA approved drug library using the standard JNK inhibitor SP600125 as a reference. After the virtual screening, dabigatran, estazolam, leucovorin, and pitavastatin were further examined in ischemic stroke using an animal rodent model of focal cerebral ischemia using transient middle cerebral artery occlusion (t-MCAO). The selected drugs were probed for neuroprotective effectiveness by measuring the infarct area (%) and neurological deficits using a 28-point composite score. Biochemical assays including ELISA and immunohistochemical experiments were performed. RESULTS: We obtained structural insights for dabigatran, estazolam, and pitavastatin binding to JNK3, revealing a significant contribution of the hydrophobic regions and significant residues of active site regions. To validate the docking results, the pharmacological effects of dabigatran, estazolam, leucovorin, and pitavastatin on MCAO were tested in parallel with the JNK inhibitor SP600125. After MCAO surgery, severe neurological deficits were detected in the MCAO group compared with the sham controls, which were significantly reversed by dabigatran, estazolam, and pitavastatin treatment. Aberrant morphological features and brain damage were observed in the ipsilateral cortex and striatum of the MCAO groups. The drugs restored the anti-oxidant enzyme activity and reduced the levels of oxidative stress-induced p-JNK and neuroinflammatory mediators such as NF-kB and TNF-ɑ in rats subjected to MCAO. CONCLUSION: Our results demonstrated that the novel FDA-approved medications attenuate ischemic stroke-induced neuronal degeneration, possibly by inhibiting JNK3. Being FDA-approved safe medications, the use of these drugs can be clinically translated for ischemic stroke-associated brain degeneration and other neurodegenerative diseases associated with oxidative stress and neuroinflammation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».