Seftriaksonun uzaysal bellek üzerine etkisinde GLT-1 transporter aktivasyonunun rolü

Abstract

Glutamat santral sinir sistemindeki en önemli eksitatör amino asit nörotransmiterdir. Son senelerde beta-laktam antibiyotiklerin GLT-1'i aktive ederek glutamat uptake'ini artırdıkları ve bunun sonucunda nöroprotektif etki gösterdikleri belirlenmiştir. Araştırmamızda GLT-1 aktivasyonu yapan bir beta-laktam antibiyotik olan seftriaksonun uzaysal bellek üzerine etkisini incelemek amaçlanmıştır. Her birinde onikişer fare bulunan gruplar, 7 gün süreyle günde 4 deneme ile Morris Su Labirentinde saklı platformu bulma konusunda eğitilmiş (acquisition), 8. gün platform havuzdan çıkarılarak hayvanlar 1 kez yüzdürülmüş (probe) ve bu testlerdeki performanslarına dayanarak öğrenme ve bellek fonksiyonları değerlendirilmiştir. Seftriakson 9 gün boyunca farklı dozlarda (50, 100, 200 mg/kg, i.p.) verilmiş, ayrıca bir gruba tek doz seftriakson (200 mg/kg, i.p.) uygulanarak ilacın akut etkisi de gözlenmiştir. İmmunohistokimya sonuçları, seftriaksonun, özellikle 200 mg/kg dozunda hipokampüsün CA1, CA3 ve DG bölgelerinde GLT-ekspresyonunu artırdığını göstermektedir. Platforma erişme süresi, platforma erişene kadar katedilen mesafe, farelerin yüzme hızı gibi parametreler değerlendirildiğinde kronik seftriakson uygulamasının hayvanların öğrenme eğrileri üzerine bir etkisinin olmadığı, probe testte platformun bulunduğu kadrana (hedef kadran) ulaşma süresi, hedef kadranda yüzme süresi gibi parametreler değerlendirildiğinde, gerek kronik gerekse akut seftriakson uygulamasının herhangi bir dozunda belleği etkilemediği gözlendi. Beta-laktam antibiyotikler tarafından oluşturulan GLT-1 transporter aktivasyonunun kronik ağrı, amyotrofik lateral skleroz, Parkinson hastalığı ve epilepsi gibi farklı santral sinir sistemi hastalıklarına karşı etkili olduğunun gösterilmesine karşın, araştırmamızın sonuçları seftriaksonun GLT-1 ekspresyonunu artırdığını, ancak uzaysal bellek fonksiyonları üzerine iyileştirici etkisinin olmadığını göstermektedir.

In the central nervous system, glutamate appears to be the principal excitatory amino acid neurotransmitter. Recent findings show that beta-lactam antibiotics, by stimulating GLT-1 expression, offer neuroprotection. The purpose of our study is to observe the effect of ceftriaxone, a beta-lactam antibiotic, on spatial memory in mice. Male mice were trained in Morris Water-Maze (n=12 for each group) task. Animals were given 4 trials per day for 7 consecutive days to locate a hidden platform (acquisition phase). On the eighth day, the platform is removed and the animals were swum for one session of 60 seconds (retention phase). Learning and memory functions of the animals were evaluated based on their performances in these tests. Ceftriaxone was given for 9 days at different doses (50, 100, and 200 mg/kg, i.p.); additionally, its acute effect was evaluated in one group (200 mg/kg, i.p.). Our immunohistochemistry findings indicate that ceftriaxone increase GLT-1 expression in CA1, CA3 and DG regions of hippocampus, especially with the dose of 200 mg/kg. Evaluation of the acquisition parameters, such as time to reach platform, distance moved, mean distance to platform indicate that chronic ceftriaxone has no effect on learning curves of the animals. When retention phase parameters (e.g. time to reach target quadrant, swim duration in target quadrant, mean distance to platform area) are evaluated, it was found that both chronic and acute ceftriaxone did not affect memory at any dose used. In contrast to the contribution of GLT-1 expression to various central nervous system diseases, such as chronic pain, amyotrophic lateral sclerosis, Parkinson?s disease and seizures, our findings suggest that ceftriaxone increases GLT-1 expression, but has no effect on spatial memory function in mice.