Effects of exposure to 2100 MHz GSM-like radiofrequency electromagnetic field on auditory system of rats / Efeitos da exposição a um campo eletromagnético na radiofrequência de 2100 MHz, similar ao sistema GSM, no sistema auditivo de ratos

Abstract Introduction: The use of mobile phones has become widespread in recent years. Although beneficial from the communication viewpoint, the electromagnetic fields generated by mobile phones may cause unwanted biological changes in the human body. Objective: In this study, we aimed to evaluate the effects of 2100 MHz Global System for Mobile communication (GSM-like) electromagnetic field, generated by an electromagnetic fields generator, on the auditory system of rats by using electrophysiological, histopathologic and immunohistochemical methods. Methods: Fourteen adult Wistar albino rats were included in the study. The rats were divided randomly into two groups of seven rats each. The study group was exposed continuously for 30 days to a 2100 MHz electromagnetic fields with a signal level (power) of 5.4 dBm (3.47 mW) to simulate the talk mode on a mobile phone. The control group was not exposed to the aforementioned electromagnetic fields. After 30 days, the Auditory Brainstem Responses of both groups were recorded and the rats were sacrificed. The cochlear nuclei were evaluated by histopathologic and immunohistochemical methods. Results: The Auditory Brainstem Responses records of the two groups did not differ significantly. The histopathologic analysis showed increased degeneration signs in the study group (p = 0.007). In addition, immunohistochemical analysis revealed increased apoptotic index in the study group compared to that in the control group (p = 0.002). Conclusion: The results support that long-term exposure to a GSM-like 2100 MHz electromagnetic fields causes an increase in neuronal degeneration and apoptosis in the auditory system.

Resumo Introdução: O uso de telefones celulares tornou-se generalizado nos últimos anos. Embora benéfico do ponto de vista da comunicação, os campos eletromagnéticos gerados por celulares pode causar alterações biológicas indesejáveis no corpo humano. Objetivo: Nesse estudo, o objetivo foi avaliar os efeitos do campo eletromagnético na frequência de 2.100 MHz, similar à modulação do Sistema Global para Comunicações Móveis, produzido por um gerador de campo eletromagnético, sobre o sistema auditivo de ratos usando os métodos eletrofisiológico, histopatológico e imunohistoquímico. Método: Foram incluídos no estudo catorze adultos ratos albinos Wistar. Os ratos foram divididos aleatoriamente em dois grupos de sete animais cada. O grupo de estudo foi exposto continuamente por 30 dias a um campo eletromagnético em 2100 MHz com um nível de sinal (potência) de 5,4 dBm (3,47 miliwatts) para simular o modo de conversação em um celular. O grupo controle não foi exposto ao campo eletromagnético acima mencionado. Após 30 dias, o potencial evocado auditivo de tronco encefálico de ambos os grupos foi gravado e os ratos foram sacrificados. Os núcleos cocleares foram avaliados pelos métodos histopatológico e imunohistoquímico. Resultados: Os registros do potencial evocado auditivo de tronco encefálico dos dois grupos não diferiram significativamente. A análise histopatológica mostrou aumento dos sinais de degeneração no grupo de estudo (p = 0,007). Além disso, a análise imuno-histoquímica revelou aumento do índice de apoptose no grupo de estudo em comparação com o grupo controle (p = 0,002). Conclusão: Os resultados confirmam que a exposição a longo prazo a um campo eletromagnético em 2100 MHz similar à modulação do sistema global para comunicações móveis causa um aumento na degeneração neuronal e apoptose no sistema auditivo.

Specific immediate early gene expression induced by high doses of salicylate in the cochlear nucleus and inferior colliculus of the rat / Expressão específica de genes precoces imediatos induzida por doses elevadas de salicilato no núcleo coclear e colículo inferior de rato

Abstract Introduction: Salicylate at high doses induces tinnitus in humans and experimental animals. However, the mechanisms and loci of action of salicylate in inducing tinnitus are still not well known. The expression of Immediate Early Genes (IEG) is traditionally associated with long-term neuronal modifications but it is still not clear how and where IEGs are activated in animal models of tinnitus. Objectives: Here we investigated the expression of c-fos and Egr-1, two IEGs, in the Dorsal Cochlear Nucleus (DCN), the Inferior Colliculus (IC), and the Posterior Ventral Cochlear Nucleus (pVCN) of rats. Methods: Rats were treated with doses known to induce tinnitus in rats (300 mg/kg i.p. daily, for 3 days), and c-fos and Egr-1 protein expressions were analyzed using western blot and immunocytochemistry. Results: After administration of salicylate, c-fos protein expression increased significantly in the DCN, pVCN and IC when assayed by western blot. Immunohistochemistry staining showed a more intense labeling of c-fos in the DCN, pVCN and IC and a significant increase in c-fos positive nuclei in the pVCN and IC. We did not detect increased Egr-1 expression in any of these areas. Conclusion: Our data show that a high dose of salicylate activates neurons in the DCN, pVCN and IC. The expression of these genes by high doses of salicylate strongly suggests that plastic changes in these areas are involved in the genesis of tinnitus.

Resumo Introdução: Salicilato em doses elevadas induz zumbido nos seres humanos e em animais experimentais. No entanto, os mecanismos e loci de ação do salicilato na indução de zumbido ainda não são bem conhecidos. A expressão dos genes precoces imediatos (GPIs) está tradicionalmente associada a alterações neuronais em longo prazo, mas ainda não está claro como e onde os GPIs são ativados em modelos animais de zumbido. Objetivos: No presente estudo investigamos a expressão de c-fos e Egr-1, dois GPIs, no núcleo coclear dorsal (NCD), colículo inferior (CI) e núcleo coclear ventral posterior (NCVp) de ratos. Métodos: Os ratos foram tratados com doses que, conhecidamente, induzem zumbido em ratos (300 mg/kg IP/dia, por três dias) e as expressões das proteínas c-fos e Egr-1 foram analisadas por meio de Western blot e imunoistoquímica. Resultados: Após a administração de salicilato, a expressão da proteína c-fos aumentou significativamente no NCD, NCVp e CI, quando analisados por Western blot. A coloração imunoistoquímica mostrou uma marcação mais intensa de c-fos no NCD, NCVp e CI e um aumento significativo de núcleos positivos de c-fos no NCVp e CI. Não detectamos aumento da expressão de Egr-1 em qualquer dessas áreas. Conclusão: Nossos dados mostram que uma dose alta de salicilato ativa neurônios no NCD, NCVp e CI. A expressão desses genes por doses altas de salicilato sugere que as alterações plásticas nessas áreas estão envolvidas na gênese do zumbido.