Use of scanning electron microscopy in the cochlea of guinea pigs / Microscopia eletrônica de varredura em cócleas de cobaias

Abstract Introduction: The use of electron microscopy in the study of the inner ear has allowed us to observe minute details of the hair cells, especially in ototoxicity studies; however, the preparation of this material is a difficult and delicate task. In an attempt to simplify the handling of these materials, two agents, toluidine blue and ethylenediamine tetra-acetic acid were tested, in addition to the elimination of osmium tetroxide during the preparation of albino guinea pig cochleae. We also tested the applicability of these methodologies in an ototoxicity protocol. Objective: To verify the quality of the images obtained with and without the use of ethylenediamine tetra-acetic acid, toluidine blue and osmium tetroxide in the preparation of cochleae of albino guinea pigs for the scanning electron microscopy. Methods: Three groups of cochleae were used. In Group 1, 10 cochleae were prepared with the usual methodology, dissecting the optical capsule without decalcification and using osmium tetroxide as a post-fixative agent. In Group 2, we prepared 10 cochleae decalcified with ethylenediamine tetra-acetic acid, injecting toluidine blue in the endolymphatic space to facilitate the identification of the organ of Corti. In Group 3, we used 4 cochleae of guinea pigs that received 3 doses of cisplatin (7.5 mg/kg, D1-D5-D6), two prepared according to the methodology used in Group 1 and two with that used in Group 2. Scanning electron microscopy images were obtained from the organ of Corti region of the basal turn of each cochlea. Results: The organ of Corti was more easily identified with the use of toluidine blue. The dissection of the cochlea was more accurate in the decalcified cochleae. The quality of the images and the preservation of the organ of Corti obtained with the two methodologies were similar. Conclusion: The proposed modifications resulted in images of similar quality as those observed using the traditional methodology.

Resumo Introdução: O emprego da microscopia eletrônica no estudo da orelha interna permitiu observar detalhes minuciosos das células ciliadas especialmente em estudos de ototoxicidade. Entretanto, o preparo desse material é trabalhoso e delicado. Para simplificar a manipulação desses materiais, testou-se o uso de dois agentes, azul de toluidina e ácido etilenodiamino tetra-acético, além da retirada do tetróxido de ósmio na preparação de cócleas de cobaias albinas. Testamos também a aplicabilidade dessas metodologias em um protocolo de ototoxicidade. Objetivo: Verificar a qualidade das imagens obtidas com e sem o uso de ácido etilenodiamino tetra-acético, azul de toluidina e tetróxido de ósmio na preparação de cócleas de cobaias albinas para a microscopia eletrônica de varredura. Método: Foram utilizados três grupos de cócleas. No Grupo 1 preparou-se 10 cócleas com a metodologia usual, dissecando a cápsula ótica sem descalcificac¸ão e utilizando tetróxido de ósmio como pós-fixador. No Grupo 2 preparamos 10 cócleas descalcificadas com ácido etilenodiamino tetra-acético, injetando azul de toluidina no espac¸o endolinfático para facilitar a identificação do órgão de Corti. No Grupo 3 utilizamos 4 cócleas de cobaias que receberam 3 doses de cisplatina (7,5 mg/kg, D1-D5-D6), duas preparadas com a metodologia do Grupo 1 e duas com a do Grupo 2. Foram obtidas imagens da microscopia eletrônica de varredura da região do órgão de Corti do giro basal de cada cóclea. Resultados: O órgão de Corti foi mais facilmente identificado com o azul de touidina. A dissecção da cóclea foi mais precisa nas cócleas descalcificadas A qualidade das imagens e a preservac¸ão do órgão de Corti obtidas com as duas metodologias foi similar. Conclusão: As modificações propostas resultaram em imagens de qualidade similar as observadas com o uso da metodologia tradicional.

Otoprotection Mechanisms Against Oxidative Stress Caused by Cisplatin

Abstract Introduction Cisplatin damages the auditory system and is related to the generation of free radicals. Glutathione peroxidase is an endogenous free radicals remover. Objective To investigate the mechanisms involved in otoprotection by N-acetylcys- teine through the expression of glutathione peroxidase in outer hair cells from rats treated with cisplatin. Methods Male Wistar rats were intraperitoneally injected with cisplatin (8 mg/Kg) and/or received oral administration by gavage of N-acetylcysteine (300 mg/Kg) for 3 consecutive days. On the 4th day, the animals were euthanized and beheaded. The tympanic bullae were removed and prepared for scanning electron microscopy and Results Among the groups exposed to ototoxic doses of cisplatin, there was an increase in glutathione peroxidase immunostaining in two groups, the one exposed to cisplatin alone, and the group exposed to both cisplatin and N-acetylcysteine. Conclusion The expression of glutathione peroxidase in the outer hair cells of rats exposed to cisplatin showed the synthesis of this enzyme under cellular toxicity conditions.

The effectiveness of eugenol against cisplatin-induced ototoxicity / A eficácia do eugenol contra a ototoxicidade induzida pela cisplatina

Abstract Introduction: Ototoxicity refers to cellular damage or function impairment developing in the inner ear in association with any therapeutic agent or chemical substance, and still represents the principal side-effect restricting the use of cisplatin. Objective: The aim of this study was to perform a biochemical, functional and histopathological investigation of the potential protective effect of eugenol against cisplatin-induced ototoxicity. Methods: The study was performed with 24 female Sprague Dawley rats. Distortion product otoacoustic emissions tests were performed on all animals, which were randomized into four equal groups. A single intraperitoneal dose of 15 mg/kg cisplatin was administered to cisplatin group, while the eugenol group received 100 mg/kg eugenol intraperitoneal for five consecutive days. 100 mg/kg eugenol was administered to cisplatin + eugenol group for 5 days. On the third day, these rats were received a single dose of 15 mg/kg cisplatin. The control group was given 8 mL/kg/day intraperitoneal saline solution for five days. The distortion product otoacoustic emissions test was repeated 24 h after the final drug administration. All animals were sacrificed, and the cochleas were subsequently used for biochemical and histopathological examinations. Results: Cisplatin caused oxidative stress in the cochlea, impaired the cochlear structure and significantly reduced signal noise ratio levels. Administration of eugenol together with cisplatin reversed these effects and provided functional, biochemical and histopathological protection. Conclusion: The study findings represent the first indication in the literature that eugenol may protect against ototoxicity by raising levels of antioxidant enzymes and lowering those of oxidant parameters.

Resumo Introdução: A ototoxicidade refere-se ao dano celular ou comprometimento da função da orelha interna associado a qualquer agente terapêutico ou substância química e ainda representa o principal efeito colateral que restringe o uso da cisplatina. Objetivo: O objetivo deste estudo foi realizar uma investigação bioquímica, funcional e histopatológica do potencial efeito protetor do eugenol contra a ototoxicidade induzida pela cisplatina. Método: O estudo foi realizado com 24 ratos fêmeas Sprague Dawley. Testes de emissões otoacústicas por produto de distorção foram realizados em todos os animais, os quais foram randomizados em quatro grupos iguais. Uma única dose intraperitoneal de 15 mg/kg de cisplatina foi administrada ao grupo cisplatina, enquanto o grupo eugenol recebeu 100 mg/kg de eugenol intraperitoneal por cinco dias consecutivos. Foram administrados 100 mg/kg de eugenol ao grupo cisplatina + eugenol durante 5 dias. No terceiro dia, estes ratos receberam uma dose única de 15 mg/kg de cisplatina. O grupo controle recebeu 8 mL/kg/dia de solução salina intraperitoneal por cinco dias. O teste de emissões otoacústicas por produto de distorção foi repetido 24 horas após a administração final do medicamento. Todos os animais foram sacrificados e as cócleas foram posteriormente utilizadas para exames bioquímicos e histopatológicos. Resultados: A cisplatina causou estresse oxidativo na cóclea, prejudicou a estrutura coclear e reduziu significativamente os níveis da relação sinal/ruído. A administração de eugenol juntamente com a cisplatina reverteu esses efeitos e forneceu proteção funcional, bioquímica e histopatológica. Conclusão: Os achados do estudo representam a primeira indicação na literatura de que o eugenol pode proteger contra a ototoxicidade, eleva os níveis de enzimas antioxidantes e diminui os níveis dos parâmetros oxidantes.

Protective effect of gallic acid against cisplatin-induced ototoxicity in rats / Efeito protetor do ácido gálico contra a ototoxicidade induzida por cisplatina em ratos

Abstract Introduction: Cisplatin is an antineoplastic agent widely used in the treatment of a variety of cancers. Ototoxicity is one of the main side-effects restricting the use of cisplatin. Objective: The purpose of this study was to investigate the protective efficacy of gallic acid, in biochemical, functional and histopathological terms, against ototoxicity induced by cisplatin. Methods: Twenty-eight female Sprague Dawley rats were included. Rats were randomly assigned into four groups of seven animals each. Cisplatin group received a single intraperitoneal dose of 15 mg/kg cisplatin. Gallic acid group received intraperitoneal gallic acid at 100 mg/kg for five consecutive days. Cisplatin + gallic acid group received intraperitoneal gallic acid at 100 mg/kg for five consecutive days and a single intraperitoneal dose of 15 mg/kg cisplatin at 3rd day. A control group received 1 mL intraperitoneal saline solution for five consecutive days. Prior to drug administration, all rats were exposed to the distortion product otoacoustic emissions test. The test was repeated on the 6th day of the study. All rats were then sacrificed; the cochleas were removed and set aside for biochemical and histopathological analyses. Results: In cisplatin group, Day 6 signal noise ratio values were significantly lower than those of the other groups. Also, malondialdehyde levels in cochlear tissues were significantly higher, superoxide dismutase and glutathione peroxidase activities were significantly lower compared to the control group. Histopathologic evaluation revealed erosion in the stria vascularis, degeneration and edema in the connective tissue layer in endothelial cells, impairment of outer hair cells and a decrease in the number of these calls. In the cisplatin + gallic acid group, this biochemical, histopathological and functional changes were reversed. Conclusion: In the light of our findings, we think that gallic acid may have played a protective role against cisplatin-induced ototoxicity in rats, as indicated by the distortion product otoacoustic emissions test results, biochemical findings and immunohistochemical analyses.

Resumo Introdução: A cisplatina é um agente antineoplásico amplamente usado no tratamento de vários tipos de câncer. A ototoxicidade é um dos principais efeitos colaterais que restringem o uso da cisplatina. Objetivo: O objetivo deste estudo foi investigar a eficácia protetora do ácido gálico, em termos bioquímicos, funcionais e histopatológicos, contra a ototoxicidade induzida por cisplatina. Método: Vinte e oito ratas Sprague-Dawley foram incluídas. As ratas foram distribuídas aleatoriamente em quatro grupos de sete animais cada. O grupo cisplatina recebeu uma única dose intraperitoneal de 15 mg/kg de cisplatina. O grupo ácido gálico recebeu ácido gálico via intraperitoneal a uma dose de 100 mg/kg durante cinco dias consecutivos. O grupo cisplatina + ácido gálico recebeu ácido gálico via intraperitoneal a uma dose de 100 mg/kg durante cinco dias consecutivos e uma única dose intraperitoneal de 15 mg/kg de cisplatina no terceiro dia. O grupo controle recebeu 1 mL de solução salina via intraperitoneal por cinco dias consecutivos. Antes da administração do fármaco, todos os ratos foram expostos ao teste de emissões otoacústicas - produto de distorção. O teste foi repetido no sexto dia do estudo. Todos os ratos foram então sacrificados; as cócleas foram removidas e reservadas para análises bioquímicas e histopatológicas. Resultados: No grupo cisplatina, os valores da relação sinal-ruído do dia 6 foram significativamente mais baixos aos dos outros grupos. Além disso, os níveis de malondialdeído nos tecidos cocleares foram significativamente mais altos, e as atividades de superóxido dismutase e glutatione peroxidase foram significativamente mais baixas em comparação com o grupo controle. A avaliação histopatológica revelou erosão na estria vascular, degeneração e edema na camada de tecido conjuntivo em células endoteliais, comprometimento das células ciliadas externas e diminuição do número dessas células. No grupo cisplatina + ácido gálico, estas alterações bioquímicas, histopatológicas e funcionais foram revertidas. Conclusão: Tendo em vista os nossos achados, consideramos que o ácido gálico pode ter desempenhado um papel protetor contra a ototoxicidade induzida por cisplatina em ratas, conforme indicado pelos resultados do teste emissões otoacústicas - produto de distorção, achados bioquímicos e análises imuno-histoquímicas.

The protective effects of whortleberry extract against cisplatin-induced ototoxicity in rats / Efeitos protetores do extrato de uva-do-monte contra a ototoxicidade induzida por cisplatina em ratos

Abstract Introduction: Cisplatin is one of the main chemotherapeutic agents used for the treatment of many types of cancer. However, ototoxicity, one of the most serious side effects of cisplatin, restricts its usage. Objective: We aimed to investigate the protective effects of whortleberry extract against cisplatin-induced ototoxicity by evaluating hearing and histopathological cochlear damage and by measuring the biochemical parameters affected byoxidative stress. Methods: Forty-eight male rats were included in the study after performing Distortion Product Otoacoustic Emission test to confirm that their hearing levels were normal. The rats were randomly divided into six groups: the control group, the sham group, and, which received only whortleberry extract, only cisplatin, cisplatin + 100 mg whortleberry extract, cisplatin + 200 mg whortleberry extract, respectively. Audiologic investigation was performed by performing the Distortion Product Otoacoustic Emission test at the beginning and at the eighth day of the study. Cardiac blood samples were collected for biochemical analysis, and the rats were sacrificed to obtain cochlear histopathological specimens on the eighth day. Results: The results revealed that whortleberry protects hearing against cisplatin-induced ototoxicity independent of the dose. However, high doses of whortleberry extract are needed to prevent histopathological degeneration and oxidative stress. Conclusion: The results obtained in this study show that whortleberry extract has a protective effect against cisplatin-induced ototoxicity.

Resumo Introdução: A cisplatina é um dos principais agentes quimioterápicos utilizados para o tratamento de muitos tipos de câncer. No entanto, a ototoxicidade, um dos efeitos colaterais mais graves da cisplatina, restringe seu uso. Objetivo: Nosso objetivo foi investigar os efeitos protetores do extrato de uva-do-monte contra a ototoxicidade induzida por cisplatina, avaliar o dano auditivo e histopatológico coclear e medir os parâmetros bioquímicos afetados pelo estresse oxidativo. Método: Foram incluídos no estudo 48 ratos machos após teste de emissão otoacústica evocada por produto de distorção para confirmar que seus níveis de audição eram normais. Os ratos foram divididos aleatoriamente em seis grupos: o grupo controle, o grupo simulado, o que recebeu apenas extrato de uva-do-monte, o que recebeu apenas cisplatina, o que recebeu cisplatina + 100 mg de extrato de uva-do-monte e o que recebeu cisplatina + 200 mg de extrato de uva-do-monte, respectivamente. A investigação audiológica foi feita através do teste de emissão otoacústica de produto de distorção no início e no oitavo dia do estudo. As amostras de sangue cardíaco foram coletadas para análise bioquímica e os ratos foram sacrificados para obtenção de espécimes histopatológicos cocleares no oitavo dia. Resultados: Os resultados revelaram que o extrato de uva-do-monte protege a audição contra a ototoxicidade induzida por cisplatina, independentemente da dose. No entanto, são necessárias doses elevadas do extrato para evitar a degeneração histopatológica e o estresse oxidativo. Conclusão: Os resultados obtidos neste estudo mostram que o extrato de uva-do-monte tem um efeito protetor contra a ototoxicidade induzida por cisplatina.

Evaluating the ototoxicity of an anti-MRSA peptide KR-12-a2 / Avaliando a ototoxicidade de um peptídeo anti-MRSA KR-12-a2

Abstract Introduction Methicillin-resistant staphylococcus aureus is an emerging problem for the treatment of chronic suppurative otitis media, and also for pediatric tympanostomy tube otorrhea. To date, there are no effective topical antibiotic drugs to treat methicillin-resistant staphylococcus aureus otorrhea. Objective In this study, we evaluated the ototoxicity of topical KR-12-a2 solution on the cochlea when it is applied topically in the middle ear of guinea pigs. Methods The antimicrobial activity of KR-12-a2 against methicillin-resistant staphylococcus aureus strains was examined by using the inhibition zone test. Topical application of KR-12-a2 solution, gentamicin and phosphate buffered saline were applied in the middle ear of the guinea pigs after inserting ventilation tubes. Ototoxicity was assessed by auditory brainstem evoked response and scanning electron microscope examination. Results KR-12-a2 produced an inhibition zone against methicillin-resistant staphylococcus aureus from 6.25 µg. Hearing threshold in the KR-12-a2 and PBS groups were similar to that before ventilation tube insertion. However, the gentamicin group showed elevation of the hearing threshold and there were statistically significant differences compared to the phosphate buffered saline or the KR-12-a2 group. In the scanning electron microscope findings, the KR-12-a2 group showed intact outer hair cells. However, the gentamicin group showed total loss of outer hair cells. In our experiment, topically applied KR-12-a2 solution did not cause hearing loss or cochlear damage in guinea pigs. Conclusion In our experiment, topically applied KR-12-a2 solution did not cause hearing loss or cochlear damage in guinea pigs. The KR-12-a2 solution can be used as ototopical drops for treating methicillin-resistant staphylococcus aureus otorrhea; however, further evaluations, such as the definition of optimal concentration and combination, are necessary.

Resumo Introdução O staphylococcus aureus resistente à meticilina é um problema emergente não só para a otite média supurativa crônica, mas também para casos de otorreia crônica em crianças com tubo de ventilação. Até o momento, não há antibióticos tópicos efetivos para a otorreia causada por staphylococcus aureus resistente à meticilina. Objetivo Nesse estudo, avaliamos a ototoxicidade da solução tópica de KR-12-a2 na cóclea quando aplicada topicamente na orelha média de cobaias. Método A atividade antimicrobiana de KR-12-a2 contra cepas de staphylococcus aureus resistente à meticilina foi avaliada utilizando-se o teste de zona de inibição de crescimento. Foram aplicados na orelhas médias de 3 grupos de cobaias, ou solução tópica de KR-12-a2, ou gentamicina ou solução salina tamponada com fosfato após timpanostomia. A ototoxicidade foi avaliada através do exame auditivo de potencial evocado auditivo de tronco encefálico e por microscopia eletrônica de varredura. Resultados O KR-12-a2 produziu uma zona de inibição contra o staphylococcus aureus resistente à meticilina a partir de 6,25 µg. Alterações do limiar de audição no grupo KR-12-a2 e no grupo com solução salina foram semelhantes aos observados antes da inserção do tubo de ventilação. No entanto, o grupo gentamicina apresentou um limiar auditivo mais elevado, estatisticamente significativo em comparação ao grupo solução salina ou ao grupo KR-12-a2. Nos achados da microscopia eletrônica, o grupo KR-12-a2 apresentou células ciliadas externas intactas. No entanto, o grupo gentamicina apresentou perda total das células ciliadas externas. Em nosso experimento, a solução de KR-12-a2 aplicada topicamente não causou perda auditiva ou dano coclear em cobaias. Conclusão Em nosso experimento, a solução de KR-12-a2 aplicada topicamente não causou perda auditiva ou dano coclear em cobaias. A solução de KR-12-a2 pode ser utilizada como gotas otológicas para o tratamento da otorreia causada por staphylococcus aureus resistente à meticilina; no entanto, são necessárias outras avaliações, para a definição da concentração e das associações ideais.

Study of the protective effect of dexamethasone on cisplatin-induced ototoxicity in rats

Abstract Purpose: To evaluate the ability of dexamethasone to protect against cisplatin (CDDP)-induced ototoxicity. Methods: Male Wistar rats were divided into the following three groups: 1) Control (C): 6 animals received intraperitoneal (IP) saline solution, 8 ml/kg/day for four days; 2) C + CDDP: 11 animals received 8 ml/kg/day of IP saline and, 90 min after saline administration, 8 mg/kg/day of IP CDDP for four days; and 3) DEXA15 + CDDP: 11 animals received IP dexamethasone 15 mg/kg/day and, 90 min after dexamethasone administration, received 8 mg/kg/day of IP CDDP for four days. Results: It was found that dexamethasone did not protect against weight loss in CDDP-exposed animals. The mortality rate was comparable with that previously reported in the literature. The auditory threshold of animals in the DEXA15 + CDDP group was not significantly altered after exposure to CDDP. The stria vascularis of animals in the DEXA15 + CDDP group was partially preserved after CDDP exposure. Conclusions: Dexamethasone at the dose of 15 mg/kg/day partially protected against CDDP-induced ototoxicity, based on functional evaluation by brainstem evoked response audiontry (BERA) and morphological evaluation by optical microscopy. However, dexamethasone did not protect against systemic toxicity.

Função coclear em escolares expostos aos agrotóxicos / Cochlear function in students exposed to pesticides

RESUMO Objetivo Estimar a magnitude da associação entre a exposição a agrotóxicos e o risco de alteração da função coclear de estudantes expostos a agrotóxicos. Método Neste estudo, foram avaliados indivíduos entre 8-30 anos, de ambos os gêneros, residentes em área de intensa utilização de agrotóxicos no município de Nova Friburgo, Estado do Rio de Janeiro. Cada participante do estudo respondeu a um questionário para aferir o grau de exposição a agrotóxicos. Para avaliação da função coclear, foram realizados os exames de audiometria, emissões otoacústicas evocadas por estímulo transiente (EOAET) e por produto de distorção (EOAPD). Resultados As respostas das EOAET foram, em média, menores nas altas frequências, especialmente 2,0 e 4,0 kHz, e, nestas frequências, também menores entre os indivíduos mais expostos. Padrão similar foi observado para as respostas das EOAPD. Para estas, o menor nível de resposta foi observado na frequência de 6 kHz, no grupo com maior escore de exposição. A proporção de falhas observadas em mais de uma frequência nas EOAET, na OD, no grupo de maior exposição, foi significativamente superior àquela observada no grupo menos exposto. No teste das EOAPD, o percentual de falhas também foi superior no grupo de maior exposição, quando comparado ao de menor exposição. Conclusão Os resultados sugerem que a exposição a agrotóxicos pode contribuir significativamente para alterações da função coclear de indivíduos com limiares audiométricos ainda preservados.

ABSTRACT Purpose To estimate the degree of association between exposure to pesticides and the risk of alteration in cochlear function in students exposed to pesticides. Methods This study evaluated individuals aged 8 to 30, of both genders, residing in an area of heavy pesticide use in the town of Nova Friburgo, Rio de Janeiro State. Each study participant answered a questionnaire to assess their degree of pesticide exposure. To evaluate cochlear function, audiometry exams were performed, including transient evoked otoacoustic emissions (TEOAEs) and distortion product otoacoustic emissions (DPOAEs). Results The TEOAE responses were on average lower at higher frequencies, especially at 2.0 and 4.0 kHz, and lower at these frequencies among the most exposed individuals. A similar pattern was observed for DPOAE responses. The lowest response level in the DPOAE tests was observed at the frequency of 6 kHz in the group with the highest exposure score. The proportion of failures observed at more than one frequency in the TEOAE tests on the right ear was significantly higher in the highest exposure group when compared to the lowest exposure group. In the DPOAE test, the rate of failure was also greater in the group with highest exposure when compared to that of lowest exposure. Conclusion The results suggest that exposure to pesticides can significantly contribute to alterations in cochlear function in individuals with preserved audiometric thresholds.

Morphological analysis of the vestibular system of guinea pigs poisoned by organophosphate / Análise morfológica do sistema vestibular de cobaias intoxicadas por organofosforado

ABSTRACT INTRODUCTION: The vestibular system is responsible for body balance. There are substances that damage it, causing dizziness; these are termed vestibulotoxic substances. Agrochemicals have been investigated for ototoxicity because of studies that identified dizziness as a recurrent symptom among rural workers' complaints. OBJECTIVE: To histopathologically evaluate the vestibular system in guinea pigs exposed to an organophosphate, and to identify the drug's effects on this system. METHODS: Experimental clinical study. Eighteen guinea pigs were used; six of them poisoned with the organophosphate chlorpyrifos at doses of 0.5 mg/kg/day and seven of them at 1 mg/kg/day; and a control group of five guinea pigs was exposed to distilled water, all for 10 consecutive days. Later, ciliary tufts of saccule and utricle maculae were counted by scanning electron microscopy. RESULTS: Comparing the groups, a one-way ANOVA test for the variable "saccule" ( p = 0.0569) and a Kruskal-Wallis test for the variable "utricle" ( p = 0.8958) were performed, revealing no difference among groups in both variables. CONCLUSION: The histopathologic analysis of the vestibular system of guinea pigs exposed to an organophosphate showed no difference in the amount of ciliary tufts of saccule and utricle maculae at the doses tested, although the result for the variable "saccule" was considered borderline, showing a trend for significance.

RESUMO INTRODUÇÃO: O sistema vestibular é responsável pelo equilíbrio corporal. Existem substâncias que o danificam, causando tontura; são chamadas vestibulotóxicas. Agrotóxicos tornaram-se objeto de investigação da ototoxicidade a partir de pesquisas que apontaram tontura como sintoma recorrente entre as queixas de trabalhadores rurais. OBJETIVO: Constitui-se em avaliar a histopatologia do sistema vestibular de cobaias expostas a organofosforados, identificando os efeitos nesse sistema. MÉTODO: É um estudo clínico experimental, que utilizou 18 cobaias, sendo seis intoxicadas com organofosforadoclorpirifós na dose de 0,5 mg/kg/dia; sete na dose de 1 mg/kg/dia, e grupo controle com cinco cobaias expostas a água destilada, durante 10 dias consecutivos. Posteriormente realizou-se a contagem dos tufos ciliares nas máculas dos sáculos e utrículos através microscopia eletrônica de varredura. RESULTADOS: Na comparação intergrupos, para a variável sáculo realizou-se o teste ANOVA one-way (p = 0,0569); para a variável utrículo, utilizou-se o teste Kruskal-Wallis (p = 0,8958), revelando não haver diferença entre os grupos em ambas as variáveis. CONCLUSÃO: Análise histopatológica do sistema vestibular de cobaias expostas a organofosforado não demonstrou diferença na quantidade de tufos ciliares nas máculas dos sáculos e utrículos nas doses testadas, apesar do resultado para a variável sáculo ser considerado limítrofe mostrando uma tendência a significância.

Lack of protection against gentamicin ototoxicity by auditory conditioning with noise / Falta de proteção contra a ototoxicidade da gentamicina pelo condicionamento auditivo com ruído

INTRODUCTION: Auditory conditioning consists of the pre-exposure to low levels of a potential harmful agent to protect against a subsequent harmful presentation. OBJECTIVE: To confirm if conditioning with an agent different from the used to cause the trauma can also be effective. METHOD: Experimental study with 17 guinea pigs divided as follows: group Som: exposed to 85 dB broadband noise centered at 4 kHz, 30 minutes a day for 10 consecutive days; group Cont: intramuscular administration of gentamicin 160 mg/kg a day for 10 consecutive days; group Expt: conditioned with noise similarly to group Som and, after each noise presentation, received gentamicin similarly to group Cont. The animals were evaluated by distortion product otoacoustic emissions (DPOAEs), brainstem auditory evoked potentials (BAEPs) and scanning electron microscopy. RESULTS: The animals that were conditioned with noise did not show any protective effect compared to the ones that received only the ototoxic gentamicin administration. This lack of protection was observed functionally and morphologically. CONCLUSION: Conditioning with 85 dB broadband noise, 30 min a day for 10 consecutive days does not protect against an ototoxic gentamicin administration of 160 mg/kg a day for 10 consecutive days in the guinea pig. .

INTRODUÇÃO: O condicionamento auditivo consiste da pré-exposição de um agente lesivo em baixos níveis para proteger contra uma posterior apresentação lesiva. OBJETIVO: Confirmar se o condicionamento com um agente diferente do utilizado para causar o trauma pode ser efetivo. MÉTODO: Estudo experimental com 17 cobaias albinas divididas como a seguir- grupo Som: exposto a um ruído branco de 85 dB centrado em 4 kHz, 30 minutos por dia, por 10 dias consecutivos; grupo Cont: administração intramuscular de gentamicina 160 mg/kg por dia, por 10 dias consecutivos; grupo Expt: condicionado com ruído como o grupo Som. Após cada exposição ao ruído, recebeu gentamicina similarmente ao grupo Cont. Os animais foram avaliados por emissões otoacústicas produto de distorção (EOAPDs), potencial evocado auditivo de tronco encefálico (PEATE) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). RESULTADOS: Os animais que foram condicionados com ruído não mostraram qualquer efeito protetor quando comparados com os que receberam apenas a gentamicina em doses ototóxicas. Esta ausência de proteção foi observada tanto funcionalmente quanto morfologicamente. CONCLUSÃO: Os autores concluíram que o condicionamento com ruído branco a 85 dB por 30 minutos, por dia por 10 dias consecutivos, não protege contra uma administração de gentamicina 160 mg/kg/dia, por 10 dias consecutivos. .

Otoproteção em cobaias expostas a agrotóxico e ginkgo biloba / Otoprotection in guinea pigs exposed to pesticides and ginkgo biloba

Os agrotóxicos são amplamente utilizados na agricultura e, atualmente, fazem parte do grupo de agentes químicos que podem levar à perda auditiva. A identificação de drogas que, associadas aos ototóxicos, possam atuar como otoprotetores é objeto de estudo. OBJETIVO: Analisar a existência de efeito otoprotetor do extrato de Ginkgo biloba aos possíveis danos cocleares causados pelo agrotóxico do grupo dos organofosforados - metamidofós, avaliando-se as alterações anatômicas por meio da microscopia eletrônica de superfície. MATERIAL E MÉTODO: Estudo experimental prospectivo utilizando 21 cobaias, que sofreram ação da administração de soro fisiológico, agrotóxico e ginkgo biloba isoladamente e associadas, durante sete dias consecutivos. Após, as cócleas foram removidas e avaliadas anatomicamente pela microscopia eletrônica de varredura. RESULTADOS: As cobaias submetidas ao agrotóxico apresentaram alterações morfológicas cocleares, com lesões nas três espiras analisadas na microscopia eletrônica, intensificadas de acordo com a dosagem recebida do agente. As cobaias tratadas com agrotóxico e Ginkgo biloba apresentaram uma manutenção da arquitetura ciliar nas células ciliadas externas em todas as espiras da cóclea. CONCLUSÃO: O extrato de Ginkgo biloba, por sua ação antioxidante, atuou como fator otoprotetor à ototoxicidade pelo agrotóxico em cobaias.

Pesticides are widely used in agriculture, despite the risk of hearing loss related to the exposure to their chemical components. This study looks into protective drugs to counteract the ototoxicity of pesticides. OBJECTIVE: This study aims to analyze the effect ginkgo biloba extract may have in protecting against possible cochlear damage caused by organophosphate pesticides (methamidophos). Anatomic changes are assessed through surface and electron microscopy. MATERIALS AND METHODS: This is a prospective experimental study. Twenty-one guinea pigs were given saline solution, pesticide, and ginkgo biloba alone or combined for seven consecutive days. Then their cochleas were removed and examined in a scanning electron microscope. RESULTS: Pesticide-exposed guinea pigs had morphological alterations in their cochleas and injuries in the three turns analyzed through electron microscopy. Injury intensity varied according to the dosages of the agents given to the test subjects. Guinea pigs treated with pesticide and ginkgo biloba maintained the architecture of their outer hair cells in all cochlear turns. CONCLUSION: The antioxidant properties found in the ginkgo biloba extract protected guinea pigs from pesticide ototoxicity.

Efeitos da cisplatina em cobaias: histologia coclear e genotoxidade / Cisplatin effects on guinea pigs: cochlear histology and genotoxicity

Conhecer as respostas do DNA aos agentes externos como a cisplatina pode ser relevante para o diagnóstico e tratamento das alterações auditivas causadas pela administração deste fármaco. OBJETIVOS: Verificar a influência da cisplatina sobre a cóclea e o DNA de cobaias. MATERIAL E MÉTODO: Estudo experimental executado com 12 cobaias (Cavia porcellus). O critério de inclusão de cobaias na amostra foi a presença de reflexo de Preyer e emissões otoacústicas produto de distorção (EOAPDs). As cobaias foram dividas em dois grupos: Grupo controle (GC) - composto de seis cobaias, às quais foi administrada solução fisiológica por seis dias consecutivos, via intraperitoneal; Grupo estudo (GE) - composto por seis cobaias, às quais foi administrada cisplatina em seis doses consecutivas de 3mg/kg/dia via intraperitoneal. Vinte e quatro horas após a última aplicação de cisplatina as cobaias foram sacrificadas, foi coletada amostra sanguínea e as cócleas foram removidas. RESULTADOS: Administração de cisplatina não provocou alterações genotóxicas. A análise histológica mostrou alterações no órgão de Corti e gânglio espiral. CONCLUSÃO: A cisplatina provoca alterações na histologia coclear como perda da microcitoarquitetura normal do órgão de Corti e redução dos neurônios do gânglio espiral com alterações celulares. No entanto, não foram detectados danos genotóxicos.

To understand how the DNA answers to external agents such as cisplatin may be relevant to the diagnosis and treatment of hearing disorders caused by the administration of such drug. OBJECTIVES: To investigate the cisplatin influence on the cochlea and DNA of guinea pigs. MATERIAL AND METHODS: Experimental study carried out with 12 guinea pigs (Cavia porcellus). The inclusion criterion was the presence of Preyer's reflex and distortion-product otoacoustic emissions. Guinea pigs were divided into two groups: Control Group (CG) - made up of six guinea pigs, to which we administrated saline solution during six consecutive days, intraperitoneally; and a Study Group (SG) - made up of six guinea pigs, to which we administrated cisplatin during six consecutive doses of 3mg/kg/day intraperitoneally. Twenty-four hours after the last administration of cisplatin the guinea pigs were slaughtered, blood samples were collected and the cochleae were removed. RESULTS: The administration of cisplatin did not cause identifiable changes to the DNA. Histological analysis showed changes in the organ of Corti and spiral ganglion. CONCLUSION: Cisplatin causes changes in cochlear histology, such as the loss of the normal micro-cytoarchitecture of the organ of Corti, and reduction of neurons of the spiral ganglion with cell alterations, however, DNA damage was not detected.

Transplantation of Neural Differentiated Human Mesenchymal Stem Cells into the Cochlea of an Auditory-neuropathy Guinea Pig Model

The aim of this study was to determine the effects of transplanted neural differentiated human mesenchymal stem cells (hMSCs) in a guinea pig model of auditory neuropathy. In this study, hMSCs were pretreated with a neural-induction protocol and transplanted into the scala tympani of the guinea pig cochlea 7 days after ouabain injury. A control model was made by injection of Hanks balanced salt solution alone into the scala tympani of the guinea pig cochlea 7 days after ouabain injury. We established the auditory neuropathy guinea pig model using 1 mM ouabain application to the round window niche. After application of ouabain to the round window niche, degeneration of most spiral ganglion neurons (SGNs) without the loss of hair cells within the organ of Corti and increasing the auditory brain responses (ABR) threshold were found. After transplantation of neural differentiated hMSCs, the number of SGNs was increased, and some of the SGNs expressed immunoreactivity with human nuclear antibody under confocal laser scanning microscopy. ABR results showed mild hearing recovery after transplantation. Based on an auditory neuropathy animal model, these findings suggest that it may be possible to replace degenerated SGNs by grafting stem cells into the scala tympani.

Ototoxicidade por organofosforados: descrição dos aspectos ultraestruturais do sistema vestibulococlear de cobaias / Organophosphate-related ototoxicity: Description of the vestibulocochlear system ultrastructural aspects of guinea pigs

Os agrotóxicos organofosforados são amplamente utilizados na agricultura, e atualmente fazem parte do grupo de agentes químicos que podem levar à perda auditiva, no qual já estavam incluídos os solventes, os metais e os asfixiantes. OBJETIVO: Analisar a ação ototóxica aguda de um agrotóxico do grupo dos organofosforados na citoarquitetura do sistema vestibulococlear. Trata-se de um estudo experimental prospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizadas cobaias albinas machos, divididas em três grupos, nos quais se administrou água destilada (grupo 1 - controle), agrotóxico - 0,3mg/Kg/dia (grupo 2), agrotóxico - 3 mg/Kg/dia (grupo 3), durante sete dias consecutivos. O agrotóxico utilizado foi Tamaron BR (metamidofós). A avaliação anatômica da cóclea, sáculo e utrículo foi realizada através da microscopia eletrônica de varredura, após o período de aplicação do agrotóxico. RESULTADOS: As cobaias submetidas ao organofosforado apresentaram alterações morfológicas cocleares, com lesões nas três espiras analisadas, bem como alterações ciliares de sáculo e utrículo, intensificadas de acordo com a dosagem recebida do agente. CONCLUSÃO: As alterações morfológicas observadas nas células ciliadas nos grupos expostos a doses diárias de organofosforado promovem evidências de um efeito agudo degradante dos agrotóxicos no sistema vestibulococlear.

Organophosphate toxic agents are used in agriculture and are currently part of the group of toxic agents which can lead to hearing loss, in which we have solvents, metals and asphyxiation agents. AIM: to analyze the acute ototoxic action of a group of organophosphate agents in the vestibulo-cochlear system. This is a prospective experimental study. MATERIALS AND METHODS: we used male albino guinea pigs, broken down into three groups, to which we provided distilled water (group 1 - control), agrotoxic agent - 0.3mg/Kg/day (group 2), agrotoxic - 3 mg/Kg/day (group 3), during 7 seven consecutive days. The most used agrotoxic agent was Tamaron BR (metamidophos). The anatomical evaluation of the cochlea, saccule and utricle was carried out by means of electronic scanning microscopy after the use of the agrotoxic agent. RESULTS: the guinea pigs submitted to the organophosphate presented cochlear morphological alterations with lesions on the three turns analyzed, as well as cilia alterations in the saccule and utricle, intensified according to the agent dosage. CONCLUSION: the morphological alterations seen in the hair cells exposed to daily doses of organophosphate promote evidences of an acute deleterious effect of agrotoxic agents on the vestibulo-cochlear system.

The role of apoptosis in cisplatin-induced ototoxicity in rats / Papel da apoptose na ototoxicidade por cisplatina em ratos

Cisplatin is a chemotherapy agent frequently used to treat different types of neoplasia. Ototoxicity is one of the side-effects which cause significant morbidity and limits its use. This study aimed at assessing the role of apoptosis in cisplatin-induced ototoxicity. DESIGN: experimental study. MATERIALS AND METHODS: male Wistar rats were treated with intraperitoneal cisplatin, in the doses of 24 and 16 mg/kg. The animals were assessed by means of distortion product evoked otoacoustic emissions (DPEOAE) or brainstem evoked auditory potentials (BEAP) in the third (D3) and fourth (D4) days after drug infusion onset. Following that, their cochleas were removed for immunohistochemical studies of apoptosis - TUNEL method. RESULTS: the group treated with 24 mg/kg showed a significant reduction in DPEOAE amplitude, and such fact was not seen with the 16 mg/kg. Both doses caused an increase in BEAP electrophysiological threshold in D3 and D4. Apoptosis was the injury mechanism responsible for the cisplatin-induced ototoxicity - 16 mg/kg dose, when the animals were assessed on D3. CONCLUSION: apoptosis may be involved in the cisplatin-induced ototoxicity, depending on the dose and time of injury assessment.

Cisplatina é um agente quimioterápico frequentemente usado para o tratamento de várias linhagens de neoplasias. A ototoxicidade é um dos efeitos colaterais causadores de significativa morbidade e que limita sua utilização. Este estudo teve por objetivo avaliar o papel da apoptose na ototoxicidade por cisplatina. DESENHO DO ESTUDO: Estudo experimental. MATERIAL E MÉTODO: Ratos Wistar machos foram tratados com cisplatina, via intraperitoneal, nas doses de 24 e 16 mg/kg. Os animais foram avaliados através de emissões otoacústicas evocadas produtos de distorção (EOAPD) ou potenciais auditivos evocados de tronco encefálico (PAETE) no terceiro (D3) e quarto (D4) dias após o início da infusão das drogas. Em seguida suas cócleas foram removidas para estudo de imunoistoquímica para apoptose, método TUNEL. RESULTADOS: O grupo tratado com 24 mg/kg mostrou diminuição significativa da amplitude das EOAPD, fato não observado com a dose de 16 mg/kg. Ambas as doses promoveram aumento do limiar eletrofisiológico pelo PAETE no D3 e D4. A apoptose foi o mecanismo de lesão responsável pela ototoxicidade da cisplatina, dose de 16 mg/kg, quando os animais foram avaliados no D3. CONCLUSÃO: Apoptose pode estar envolvida no mecanismo de ototoxicidade pela cisplatina, na dependência da dose e tempo de avaliação da lesão.

O uso de Maytenus ilicifolia na prevenção da ototoxicidade induzida pela cisplatina / The use of Maytenus ilicifolia to prevent cisplatin-induced ototoxicity

Maytenus ilicifolia é uma planta sul americana apresenta várias propriedades medicinais, entre elas, a ação antioxidante. OBJETIVO: Por meio de um modelo original de ototoxicidade induzida pela cisplatina, verificar uma possível ação otoprotetora do extrato aquoso desta planta. MATERIAL E MÉTODO: Estudo clínico e experimental com cobaias fêmeas, albinas divididas em 5 grupos: 9 animais recebendo somente 3 doses de 7,5mg/kg/d do protocolo de cisplatina, 4 animais somente com o extrato, 10 animais com cisplatina e 1g/kg/d de extrato por 8 dias, 5 animais com cisplatina e 3g/kg/d do extrato por 8 dias e 5 animais recebendo extrato por 3 semanas e cisplatina na última semana. Os exames foram emissões otoacústica por produtos de distorção, potencial de tronco encefálico pré e após administração de cisplatina e, microscopia eletrônica de varredura. RESULTADOS: Os animais que receberam a cisplatina com o extrato, independente da dose, obtiveram alterações em todos os testes, com lesões na região basal na microscopia eletrônica. CONCLUSÃO: Apesar do efeito antioxidante da Maytenus ilicifolia, ela não foi suficiente para bloquear o efeito ototóxico da cisplatina.

Maytenus ilicifolia is a native plant from South America, with several medicinal properties including antioxidant effects. AIM: using an original cisplatin induced ototoxicity model, we evaluated a possible otoprotection caused by Maytenus ilicifolia extract. MATERIALS AND METHODS: clinical and experimental study design with female albino guinea pigs divided in groups as follows: 9 animals receiving cisplatin only (three doses of 7.5mg/kg/day), 4 animals receiving the plant extract only, 10 animals receiving the cisplatin protocol and 1g/kg/day of extract for 8 days, 5 animals with cisplatin and 3g/kg/day of extract for 8 days, and 5 animals receiving extract for 3 weeks and cisplatin in the last week. The tests were distortion product otoacoustic emissions, brainstem auditory response, before and after medication and scanning electron microscopy. RESULTS: the animals receiving cisplatin plus plant extract, had alterations in all the tests, showing lesions on the basal cochlear region under electron microscopy. CONCLUSIONS: Despite of the plant extract's antioxidant effect, it was not sufficient to protect the cochlea against cisplatin ototoxicity.

The role of hyperbaric oxygen therapy (HOT) as an otoprotection agent against cisplatin ototoxicity / Efeito otoprotetor da oxigenoterapia hiperbárica na toxicidade causada pela cisplatina

PURPOSE: Hyperbaric oxygen therapy (HOT) consists of intermittent inhalations of 100 percent oxygen at a pressure higher than 1 atm. It is an important adjuvant therapy in pathological processes like soft tissue infections, radiation injury, gas gangrene, osteomyelitis and decompressive diseases. Cisplatin, a potent antineoplastic drug, widely used in cancer therapy is highly ototoxic causing bilateral, irreversible damage to the hearing of high frequency sounds (4-8 KHz). OBJECTIVE:This experimental study conducted at the Faculty of Medicine of Ribeirao Preto, University of Sao Paulo aims to evaluate Hyperbaric Oxygen Therapy as an otoprotection agent against drug toxicity. METHODS: Albino guinea pigs were divided into two groups: in Group A, 5 animals (10 cochlea) received cisplatin, i. p., 8.0 mg/kg/day during three days and afterwards were submitted to HOT; in Group B, 3 animals (6cochlea) received cisplatin, i. p. 8.0mg/kg/day during three days. Guinea pigs were evaluated by acoustic otoemissions (AOE) and scanning electron microscopy (SEM). RESULTS: Group B animals showed loss of auditory functions as measured by AOE and distorted outer hair cells by SEM. In Group A, outer hair cells shown by SEM images were mostly preserved. CONCLUSION: It is presumed that Hyperbaric Oxygen Therapy has a protector effect against cisplatin ototoxicity.

INTRODUÇÃO: A Oxigenoterapia hiperbárica (OHB) envolve a inalação de oxigênio a 100 por cento sob uma pressão maior que 1 atm. E um importante modo de terapia adjuvante para processos patológicos, tais como: infecção de partes moles, lesões actínicas, gangrena gasosa, osteomielite e doença descompressiva. A cisplatina e uma potente droga antineoplásica largamente utilizada para o tratamento de câncer. A ototoxicidade e um importante efeito colateral desta droga, causando dano irreversível, bilateral, na capacidade de ouvir sons de alta freqüência (4 - 8 KHz). Este estudo experimental, realizado na Faculdade de Medicina de Ribeirao Preto da Universidade de São Paulo nos anos de 2005 e 2006. Objetivo: Avaliar o papel da Oxigenoterapia Hiperbárica como agente otoprotector contra a toxicidade de drogas. MÉTODOS: Cobaias albinas divididas em 2 grupos Grupo A: com 5 cobaias (10 cócleas) que receberam cisplatina 8,0 mg/kg/dia, via intraperitoneal por 3 dias, submetidas posteriormente a OHB. Grupo B: com 3 cobaias (6 cócleas) que receberam cisplatina 8,0 mg/kg/dia, via intraperitoneal por 3 dias. As cobaias foram avaliadas através de otoemissões acústicas (OEA) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Resultados: Encontramos no grupo B perda da função auditiva medida pela OEA e distorção das células ciliares externas a MEV. No grupo A, a MEV as células ciliares externas foram preservadas em sua grande maioria. CONCLUSÃO: Assim podemos supor que a Oxigenoterapia Hiperbárica tem um efeito otoprotetor contra a ototoxicidade induzida pela cisplatina.

Otoproteção da amifostina aos efeitos ototóxicos da cisplatina: estudo em cobaias albinas por emissões otoacústicas produtos de distorção e microscopia eletrônica de varredura

A Cisplatina é uma potente droga antineoplásica, largamente utilizada para o tratamento do câncer, tanto em adultos quanto em crianças. Dentre seus efeitos colaterais, a ototoxicidade se apresenta como um dos mais importantes e leva à perda auditiva irreversível, bilateral, para as altas freqüências (4KHz -8KHz). Estudos têm tentado identificar drogas que, associadas à cisplatina, possam atuar como otoprotetores. Sabe-se que o mecanismo da ototoxicidade pela cisplatina está relacionado a alterações nos mecanismos antioxidantes das células ciliadas, principalmente as células ciliadas externas da cóclea. A amifostina tem conhecida ação antioxidante, com conhecido efeito otoprotetor aos efeitos lesivos da radioterapia. OBJETIVO: Nossa proposta foi avaliar através de emissões otoacústicas, por produtos de distorção (EOAPD) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV), a existência de possível efeito otoprotetor da amifostina no tratamento com cisplatina. FORMA DE ESTUDO: Experimental. MATERIAL E MÉTODO: O estudo foi realizado em cobaias albinas, que foram divididas em três grupos: Grupo 1: 6 animais -12 orelhas - cisplatina 8,0 mg/Kg/dia (via intraperitoneal) por três dias; Grupo 2: 6 animais - 12 orelhas - amifostina 100 mg/Kg/ dia (via intraperitoneal) e 90 minutos após, cisplatina 8,0 mg/Kg/dia (via intraperitoneal) por três dias; Grupo 3: 03 animais - 06 orelhas - amifostina 100 mg/Kg/dia (via intraperitoneal) por três dias. RESULTADO: Encontramos EOAPD presentes e células ciliadas externas presentes, sem lesão anatômica a MEV, nos grupos 2 e 3. Concluímos que a amifostina, por sua ação antioxidante, atua como otoprotetor a ototoxicidade pela cisplatina. No entanto, seu uso não é recomendável nos casos de tumores potencialmente curáveis, por não se saber exatamente a influência da cisplatina na eficácia da quimioterapia.