Heat shock response in noise-induced hearing loss: effects of alanyl-glutamine dipeptide supplementation on heat shock proteins status / Resposta de choque térmico em perda auditiva induzida por ruído: efeitos da suplementação com dipeptídeos de alanil-glutamina sobre o estado das proteínas de choque térmico

Abstract Introduction: The 72 kDa heat shock protein, HSP72, located intracellularly provides cochlear cytoprotective and anti-inflammatory roles in the inner ear during stressful noise challenges. The expression of intracellular HSP72 (iHSP72) can be potentiated by alanyl-glutamine dipeptide supplementation. Conversely, these proteins act as pro-inflammatory signals in the extracellular milieu (eHSP72). Objective: We explore whether noise-induced hearing loss promotes both intracellular and extracellular HSP72 heat shock response alterations, and if alanyl-glutamine dipeptide supplementation could modify heat shock response and prevent hearing loss. Methods: Female 90 day-old Wistar rats (n = 32) were randomly divided into four groups: control, noise-induced hearing loss, treated with alanyl-glutamine dipeptide and noise-induced hearing loss plus alanyl-glutamine dipeptide. Auditory brainstem responses were evaluated before noise exposure (124 dB SPL for 2 h) and 14 days after. Cochlea, nuclear cochlear complex and plasma samples were collected for the measurement of intracellular HSP72 and extracellular HSP72 by a high-sensitivity ELISA kit. Results: We found an increase in both iHSP72 and eHSP72 levels in the noise-induced hearing loss group, which was alleviated by alanyl-glutamine dipeptide treatment. Furthermore, H-index of HSP72 (plasma/cochlea eHSP72/iHSP72 ratio) was increased in the noise-induced hearing loss group, but prevented by alanyl-glutamine dipeptide treatment, although alanyl-glutamine dipeptide had no effect on auditory threshold. Conclusions: Our data indicates that cochlear damage induced by noise exposure is accompanied by local and systemic heat shock response markers. Also, alanyl-glutamine reduced stress markers even though it had no effect on noise-induced hearing loss. Finally, plasma levels of 72 kDa heat shock proteins can be used as a biomarker of auditory stress after noise exposure.

Resumo Introdução: A proteína de choque térmico de 72 kDa, HSP72 localizada intracelularmente, tem papéis citoprotetores e anti-inflamatórios cocleares na orelha interna durante situações de ruído estressantes. A expressão dessa proteína pode ser potencializada pela suplementação com dipeptídeo de alanil-glutamina. Por outro lado, essas proteínas atuam como sinais pró-inflamatórios no meio extracelular. Objetivo: Investigar se a perda auditiva induzida por ruído promove alterações tanto das proteínas HSP72 intracelulares quanto extracelulares na resposta de choque térmico e se a suplementação com alanil-glutamina pode modificar a resposta de choque térmico e evitar a perda auditiva. Método: Ratos Wistar fêmeas, com 90 dias de idade (n = 32), foram divididos aleatoriamente em quatro grupos: controle, perda auditiva induzida por ruído, tratados com alanil-glutamina e perda auditiva induzida por ruído mais alanil-glutamina. Os potenciais evocados auditivos do tronco encefálico foram avaliados antes da exposição ao ruído (124 dB NPS por 2 h) e 14 dias após. A cóclea, o complexo nuclear coclear e amostras de plasma foram coletadas para mensuração de HSP72 intra e extracelular com um kit Elisa de alta sensibilidade. Resultados: Houve um aumento nos níveis de HSP72 intra e extracelular no grupo perda auditiva induzida por ruído, que foi minimizado pelo tratamento com alanil-glutamina. Além disso, o índice H das HSP72 (razão HSP72 extracelular/HSP72intracelular plasma/cóclea) aumentou no grupo perda auditiva induzida por ruído, mas foi limitado pelo tratamento com alanil-glutamina, embora o alanil-glutamina não tenha efeito no limiar auditivo. Conclusões: Nossos dados indicam que o dano coclear induzido pela exposição ao ruído é acompanhado por marcadores da resposta de choque térmico locais e sistêmicos. Além disso, alanil-glutamina reduziu os marcadores de estresse, mesmo não tendo efeito sobre a perda auditiva induzida por ruído. Finalmente, os níveis plasmáticos de proteínas de choque térmico de 72 kDa podem ser usados como biomarcador do estresse auditivo, após a exposição ao ruído.

Acompanhamento do desenvolvimento da função auditiva em crianças sem e com indicadores de risco para a surdez / Monitoring of audiological development and indicators of risk of deafness

Introdução: Os neonatos com indicadores de risco para surdez podem ser suscetíveis a alterações do desenvolvimento auditivo durante o primeiro ano de vida, o que repercurte sobre a aquisição da linguagem. Objetivos: Verificar a ocorrência de indicadores de risco e comparar os resultados das avaliações comportamentais em crianças sem e com indicadores de risco. Métodos: Foram avaliadas 159 crianças, sendo 66 com e 93 sem indicadores de risco, consideradas ouvintes na Triagem Auditiva Neonatal. Entre seis e 32 meses foram reavaliadas quanto à maturação das vias auditivas. O nível mínimo de resposta para sons calibrados foi pesquisado nas frequências de 500 a 4000 Hz, nas intensidades de 20 a 80 dBNA. A resposta esperada foi a localização da fonte sonora. As respostas comportamentais para sons não calibrados foram pesquisadas por meio de instrumentos sonoros, nos planos lateral, superior e inferior. O reflexo cócleo-palpebral também foi pesquisado utilizando o instrumento agogô. Resultados: Apresentaram indicador de risco para a deficiência auditiva 41,5 das crianças, sendo histórico familiar de perda auditiva o indicador isolado mais frequente e prematuridade associada à internaçãoem Unidade de Terapia Intensiva Neonatal a associação predominante. Na avaliação comportamental houve diferença entre os resultados das crianças sem e com indicadores de risco apenas para os sons não calibrados (p=0,0020). Conclusão: Do total de crianças avaliadas 41 apresentaram indicador de risco para surdez. A presença de indicador(es) de risco para a deficiência auditiva produziu efeito apenas sobre as respostas para sons não calibrados.

Introduction: The neonates with risk for deafness may be susceptible to changes in auditory development during the first year of life, reflecting on the acquisition of language. Purpose: To verify the occurrence of risk indicators and to compare the results of the behavioral evaluations in children with and without risk indicators. Methods: 159 children were evaluated, 66 with indicators of risk and93 without indicators of risk. They were considered as normal when subject to the Newborn Hearing Screening. Between six and thirty-two months, they were re-evaluated in relation to the auditory pathways maturation. The minimal level of response for the calibrated sounds was researched with frequencies of 500 to 4000 Hz, intensities from 20 to 80 dBNA. The expected response was the localization of thesound source. The behavioral responses for the non-calibrated sounds were researched through sounds instruments, along the lateral, superior, and inferior plans. The eye blink reflex was also researched with the use of an agogo, a musical instrument. Results: From the studied children, 41.5 presented risk indicators of hearing loss. The family history of hearing loss was the most frequent indicator, and the premature birth associated with the hospitalization in intensive care units was predominant. In the behavioral evaluation, there was difference between the results of children with and without indicators of risk, only for the non-calibrated sounds (p=0,0020). Conclusion: From all evaluated children, 41 presented risk indicators for deafness. The presence of one or more risk indicators of hearing loss had effect only in responses for non-calibrated sounds.

Introducción: Los recién nacidos con indicadores de riesgo para la sordera pueden ser susceptibles a cambios en el desarrollo auditivo durante el primer año de vida, lo que repercute sobre la adquisición del lenguaje. Objetivos: Investigar la presencia de factores de riesgo y comparar los resultados de las evaluaciones del comportamiento en niños con y sin factores de riesgo. Métodos: Se evaluaron 159 niños, 66 con y 93 sin factores de riesgo, considerados oyentes en el Rastreo Auditivo Neonatal. Entre los seisy 32 meses fueron reevaluados en relación a la maduración de las vías auditivas. El nivel mínimo de respuesta para sonidos calibrados fueron estudiados en frecuencias de 500 a 4000 Hz, con intensidades de 20 a 80 dBNA. La respuesta esperada era la localización de la fuente de sonido. Las respuestas de comportamiento para sonidos no calibrados fueron estudiadas por medio de instrumentos con sonido, en las posiciones lateral, superior e inferior. El reflejo palpebral coclear también fue estudiado utilizando el instrumento musical agogó. Resultados: Presentaron factores de riesgo para sordera 41,5 de los niños, siendo antecedentes familiares de deficiencia auditiva el indicador censillo más frecuente y prematuridad asociada al ingreso a Unidad de Cuidados Intensivos Neonatales la asociación predominante. En la evaluación del comportamiento se observó diferencia entre los resultados de los niños sin y con indicadores de riesgo apenas para los sonidos no calibrados (p=0,0020). Conclusión: Del total de niños examinados el 41 presentaron factores de riesgo para la sordera. La presencia de factor(es) de riesgo para la pérdida de la audición produjo efectos sólo en las respuestas a los sonidos no calibrados.