Effect of Activation of the GLT-1 Transporter by a Beta-Lactam Antibiotic on Serotonin-Induced Scratching Behavior in Mice

Abstract

Glutamate is believed to be the predominant excitatory neurotransmitter in the networks responsible for itch-related behavior. Beta-lactam antibiotics were shown to exert neuroprotective effects by increasing expression of the glutamate transporter GLT-1. We observed whether repeated administration of the beta-lactam antibiotic ceftriaxone suppresses serotonin-induced itch-related behavior (similarly to its effect on pain transmission) in mice. Chronic, but not acute, ceftriaxone introductions reduced the number of serotonin-induced scratches; dihydrokainic acid, a selective GLT-1 transporter inhibitor, partly but significantly abolished this effect of ceftriaxone. Our findings suggest that GLT-1 activation by beta-lactam antibiotics looks promising for the treatment of chronic itch.

Як вважають, глутамат є основним збуджуючим нейротрансмітером у нейронних мережах, відповідальних за поведінкові моторні прояви при почутті свербіжу. β-лактамні антибіотики мають нейропротективні властивості, оскільки забезпечують посилену експресію глутаматного транспортера GLT-1. Ми з’ясовували, чи здатне повторне введення β-лактамного антибіотика цефтриаксону пригнічувати викликані ін’єкціями серотоніну поведінкові моторні прояви (чухальні рухи), пов’язані з індукцією почуття свербіжу (подібно до впливу цього агента на біль) у мишей. Хронічні (але не поодинокі) введення цефтриаксону викликали зменшення кількості рухів чухання. Селективний блокатор транспортера GLT-1 дигідрокаїнова кислота частково, але істотно перешкоджала цьому ефекту цефтриаксону. Наші спостереження дають підстави вважати, що активація GLT-1 β-лактамними антибіотиками є перспективним підходом у лікуванні хронічного свербіжу.