Protective effect of N-acetylcysteine against cisplatin ototoxicity in rats: a study with hearing tests and scanning electron microscopy / Efeito protetor da N-acetilcisteína na ototoxicidade por cisplatina em ratos: um estudo com testes auditivos e microscopia eletrônica de varredura

Abstract Introduction Ototoxicity is a health problem appearing after powerful treatments in serious health conditions. It is sometimes inevitable when treatment of the serious disease is required. Cisplatin is an antineoplastic agent which was investigated previously to reveal increased nitrogen and reactive oxygen radicals that damages hair cells, resulting in ototoxicity. N-acetylcysteine, previously shown to decrease ototoxicity caused by different agents, is known to be a powerful in vitro antioxidant. Probably N-acetylcysteine, in addition to its antioxidant effect, blocks a cascade where reactive oxygen species result in apoptosis in the cochlea. Objectives The possible preventive effect of N-acetylcysteine in cisplatin ototoxicity was studied with auditory brain stem responses, otoacoustic emissions, and histopathological investigation of the cochlea in a scanning electron microscopy. Methods This study was conducted on 21 Wistar Albino rats in four groups. 1 mL/kg/day three times in total intraperitoneal (i.p.) Saline (n = 5), 500 mg/kg/day i.p. three times in total N-acetylcysteine (n = 5), i.p. 15 mg/kg cisplatin alone (single dose) (n = 5) and i.p. 15 mg/kg cisplatin plus 500 mg/kg/day N-acetylcysteine (n = 6) were administered. The rats were anesthetized to study the hearing tests before and after the experiment. The rats were sacrificed to investigate the cochleas by scanning electron microscopy. Results Auditory brain stem responses and otoacoustic emissions values were attenuated in the cisplatin group. The group that received N-acetylcysteine in addition to cisplatin had better auditory brain stem responses thresholds and otoacoustic emissions. The samples obtained from the cisplatin group showed surface irregularities, degeneration areas, and total or partial severe stereocilia losses. The changes were milder in the cisplatin + N-acetylcysteine group. Conclusion Cisplatin ototoxicity can be detected by auditory brain stem responses and otoacoustic emissions testing in rats. N-acetylcysteine may protect the cochlear cells from histopathological changes. We concluded that N-acetylcysteine given 4 h after cisplatin injection has a potential otoprotective effect against cisplatin ototoxicity. which suggests it could be used in clinical trials.

Resumo Introdução A ototoxicidade é um problema que pode ocorrer após certos tipos de tratamentos para condições graves de saúde. Às vezes é inevitável quando o tratamento da doença é necessário. A cisplatina é um agente antineoplásico cujo uso em pesquisas anteriores demonstrou aumentar os radicais livres de nitrogênio e espécies reativas de oxigênio que danificam as células ciliadas e resultam em ototoxicidade. Por outro lado, a N-acetilcisteína, que já demonstrou diminuir a ototoxicidade causada por diferentes agentes, é conhecida por ser um potente antioxidante in vitro. Provavelmente a N-acetilcisteína, além de seu efeito antioxidante, bloqueia uma cascata onde espécies reativas de oxigênio resultam em apoptose na cóclea. Objetivos Estudar o possível efeito preventivo da N-acetilcisteína na ototoxicidade por cisplatina por meio de potencial evocado auditivo de tronco encefálico, emissões otoacústicas e investigação histopatológica da cóclea por microscopia eletrônica de varredura. Método Este estudo foi realizado em 21 ratos albinos Wistar, separados em quatro grupos. Foram administrados: 1 mL/kg/dia intraperitoneal (i.p.) de solução salina (n = 5), três vezes no total; 500 mg/kg/dia i.p. de N-acetilcisteína (n = 5), três vezes no total; 15 mg/kg i.p. (dose única) somente de cisplatina (n = 5) e 15 mg/kg i.p. de cisplatina e 500 mg/kg/dia i.p. de N-acetilcisteína (n = 6). Os ratos foram anestesiados para estudo dos testes auditivos antes e depois do experimento. Os ratos foram sacrificados para investigação da cóclea por microscopia eletrônica de varredura. Resultados Os potenciais evocados auditivos de tronco encefálico e os valores das emissões otoacústicas estavam atenuados no grupo cisplatina. O grupo que recebeu N-acetilcisteína além da cisplatina apresentou melhores limiares de respostas auditivas do tronco encefálico e emissões otoacústicas. As amostras obtidas do grupo cisplatina apresentaram irregularidades de superfície, áreas de degeneração, com perdas graves totais ou parciais de estereocílios. As alterações foram mais leves no grupo cisplatina + N-acetilcisteína. Conclusão A ototoxicidade por cisplatina pode ser detectada por meio de potenciais evocados auditivos de tronco encefálico e pelo teste de emissões otoacústicas em ratos. A N-acetilcisteína pode proteger as células cocleares contra alterações histopatológicas. Concluímos que a N-acetilcisteína administrada 4 horas após a injeção de cisplatina tem potencial efeito otoprotetor contra a ototoxicidade por cisplatina e pode ser utilizada em ensaios clínicos.

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 effect of very low dose pulsed magnetic waves on cochlea / Efeito de ondas magnéticas pulsadas de dosagem extremamente baixa na cóclea

Abstract Introduction: In daily life biological systems are usually exposed to magnetic field forces at different intensities and frequencies, either directly or indirectly. Despite negative results, the therapeutic use of the low dose magnetic field has been found in recent studies. The effect of magnetic field forces on cochlear cells is not clear in the literature. Objective: In our study, we first applied in vivo pulsed magnetic fields to laboratory rats to investigate the effects on cochlea with distortion product otoacoustic emission test followed by histopathological examinations. Methods: Twelve rats were included in this study, separated into two groups as study group and control group. The rats in the study group were exposed to 40 Hz pulsed magnetic field for 1 h/day for 30 days; the hearing of the rats was controlled by otoacoustic emission test. Also, their cochleas were removed and histochemical examination was performed by Caspase-3, Caspase-9, and TUNEL methods. Results: A statistically significant difference was determined (p < 0.05) when the hearing thresholds of the groups obtained by using 5714 Hz and 8000 Hz stimuli were compared by Kruskal-Wallis test. A significant reaction was observed in the study group, especially in the outer ciliated cells during immunohistochemical examinations by using Caspase-3 and Caspase-9 methods. A significantly positive difference was determined in the study group, especially at the outer ciliated cells and the support cells of the corti organ, when compared to the control group (p < 0.05) by the TUNEL method. Conclusion: According to the results of our study, the very low dose magnetic field, which is considered to be used for therapeutic purposes recently, can cause both auditory function defects and histopathologic damage in cochlear cells.

Resumo Introdução: Os sistemas biológicos são geralmente expostos a forças de campo magnético em diferentes intensidades e frequências, direta ou indiretamente, na vida diária. Apesar dos resultados negativos, o uso terapêutico do campo magnético de baixa dose tem sido encontrado em estudos recentes. O efeito das forças do campo magnético sobre as células cocleares não está claro na literatura. Objetivo: Em nosso estudo, aplicamos pela primeira vez campos magnéticos pulsados in vivo em ratos de laboratório para investigar os efeitos na cóclea através do teste de emissão otoacústica por produto de distorção e análises histopatológicas. Método: Doze ratos foram incluídos neste estudo, os quais foram separados em dois grupos, grupo de estudo e grupo controle. Os ratos do grupo de estudo foram expostos a campo magnético pulsado de 40 Hz por 1 hora/dia por 30 dias, e a audição dos ratos foi controlada por testes de emissão otoacústica. Além disso, suas cócleas foram colhidas e o exame histoquímico foi feito pelos métodos caspase-3, caspase-9 e TUNEL. Resultados: Foi determinada uma diferença estatisticamente significante (p < 0,05) quando os limiares auditivos dos grupos obtidos por meio dos estímulos de 5714 Hz e 8000 Hz foram comparados pelo teste de Kruskal-Wallis. Uma reação significante foi observada no grupo de estudo, especialmente nas células ciliadas externas nas análises imuno-histoquímicas, com os métodos caspase-3 e caspase-9. Uma diferença significantemente positiva foi determinada no grupo de estudo, especialmente nas células ciliadas externas e nas células de suporte do órgão de Corti, quando comparadas com o grupo controle (p < 0,05) pelo método TUNEL. Conclusão: De acordo com os resultados do nosso estudo, o campo magnético de dose baixa, que tem sido considerado para uso terapêutico recentemente, pode causar defeitos na função auditiva e danos histopatológicos nas células cocleares.

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.

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.

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.

The role of intensity-modulated radiotherapy in head and neck cancer.

Intensity-modulated radiotherapy (IMRT) has been a significant technological advance in the field of radiotherapy in recent years. IMRT allows sparing of normal tissue while delivering radical radiation doses to the target volumes. The role of IMRT for parotid salivary gland sparing in head and neck cancer is well established. The utility of IMRT for pharyngeal constrictor muscle and cochlear sparing requires investigation in clinical trials. The current evidence supporting the use of IMRT in various head and neck subsites has been summarized. Sparing of organs at risk allows for dose-escalation to the target volumes, taking advantage of the steep dose-response relationship for squamous cell carcinomas to improve treatment outcomes in advanced head and neck cancers. However, dose-escalation could result in increased radiation toxicity (acute and late), which has to be studied in detail. The future of IMRT in head and neck cancers lies in exploring the use of biological imaging for dose-escalation using targeted dose painting.

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.

Método para medida do comprimento da cóclea por meio de ressonância magnética / A method for measuring the length of the coclea through magnetic resonance imaging

Sabe-se que a deficiência auditiva afeta boa parte da população. Nos casos em que a surdez é profunda e bilateral, podem ocorrer problemas na aquisição de fala nas crianças, bem como na comunicação e socialização do indivíduo. O implante coclear vem sendo utilizado como opção terapêutica para esses casos. Na atualidade a Ressonância magnética da orelha interna é exame obrigatório na avaliação pré-operatória destes pacientes. No dia-a-dia, nos perguntamos se a ressonância magnética pode fornecer dados não só qualitativos como também quantitativos, com medidas lineares reais na cóclea reconstruída em imagens em três dimensões. OBJETIVO: O objetivo deste estudo é propor uma técnica para obtenção de medidas do comprimento da cóclea em imagens de ressonância magnética obtidos de ossos temporais de cadáveres. MATERIAL E MÉTODO: Foram avaliadas imagens de reconstrução em três dimensões da cóclea de seis cadáveres. Por meio de sobreposição de réguas digitalizadas sobre estas imagens foi possível medir o comprimento coclear. RESULTADO: Estas medidas variaram de 17 a 26,5 milímetros. CONCLUSÃO: Conclui-se que foi possível medir o comprimento da cóclea em imagens em três dimensões de ressonância magnética pelo método proposto.

We know that hearing impairment affects a large part of the population. In cases of profound and bilateral hearing loss, children may have problems in speech development, as well as communication and socialization. Cochlear implants have been used as a treatment option in these cases. Today, inner ear MRI is a mandatory test in the preoperative evaluation of these individuals. In our daily routines, we wonder whether MRI can provide not only qualitative, but also quantitative data, with real cochlear linear values built from three dimension images. AIMS: The aim of the present investigation is to propose a method to obtain MRI cochlear length measures from the temporal bones of cadavers. MATERIAL AND METHODS: We assessed three dimensional images from the cochlea of six cadavers. By overlapping digitalized rulers on these images it was possible to measure cochlear length. RESULTS: These measures varied between 17 and 26.5 millimeters. CONCLUSIONS: We have concluded that it was possible to measure cochlear length from three dimensional MRI images, by employing the method hereby proposed.

Hazardous effects of electromagnetic radiation emitted by mobile phones on the brain and cochlea of albino rats: role of melatonin and vitamin C

The wide spread of mobile phone communication raises questions about the effects of electromagnetic fields [EMFs] on the human body. The objective of this study was to examine effects of exposure to radio frequency EMFs emitted by mobile phones on the brain and cochlea, and to investigate the role of melatonin and vitamin C on these effects in adult rats. Forty two adult albino rats were randomly grouped into 7 groups [six rats each]. Group I [Negative control], Group II [Sham-operated without exposure to EMR], Group III [rats treated with melatonin], Group IV [rats treated with vitamin C], Group V [Exposed group, rats were exposed to mobile phone radiation, Group VI [Exposed and treated with melatonin] and Group VII [Exposed and treated with Vit C]. Groups V, VI and VII were exposed to mobile phone radiation for 60 min/day, for 30 days using an experimental exposure device. Glutathione [GSH] level and superoxide dismutase enzyme [SOD] activity in brain tissue and blood, gamma-aminobutyric acid [GABA] and norepinephrine [NE] levels in the brain tissue and serum corticosterone level were estimated in all examined groups. Histopathological examination of brain tissue and cochleae [organ of Corti] by light microscope was also performed for all groups. The results of the study revealed that exposure to mobile phone radiations induced significant decrease in GSH level and SOD enzyme activity in brain tissue and blood, decrease GABA levels and increase NE levels in brain tissue, and significant increase in serum corticosterone level. Brain tissue of exposed rats revealed small dispersed neurons with dark swollen nuclei in undifferentiated layers of the cerebral cortex, deeply stained swollen nuclei of Purkinje cells and hypocelularity of granular layer with disorganization of molecular layer of cerebellum and degenerated neurons with dark pyknotic and swollen nuclei on both sides the dentate gyrus of hippocampus. Complete destruction of all cells of the organ of Corti and neurons of spiral ganglion was noticed in the exposure group. Co-administration of melatonin or Vit. C throughout the exposure period showed significant increase in the levels of GSH, SOD enzyme activity in brain tissue and blood, increase GABA and decrease in NE levels in brain tissue and significant decrease in serum corticosterone level compared to exposed group. Furthermore, brain and organ of Corti of rats exposed to mobile phone and treated with melatonin showed nearly normal structure. While, co-administration of Vit. C throughout the exposure period showed mild protection of brain tissue and organ of Corti. Mobile phone radiations induced both biologically and histopathologically deleterious effects on the brain tissues and organ of Corti, these effects were ignorantly reversed nearly to normal with co-administration of melatonin, while mild reverse was noticed with co-administration of Vit. C. It is recommended to use antioxidants for mobile phone users especially those who use it for long periods, and to decrease the calls period as much as possible

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.

Avaliação por imagem das lesões cocleares adquiridas (não-traumáticas): ensaio iconográfico / Imaging of acquired non-traumatic cocchlear lesions: iconographic essay

Neste trabalho procuramos demonstrar, por meio de métodos de imagem, várias anormalidades adquiridas de etiologia não-traumática comprometendo a cóclea, as quais podem ser responsáveis por quadros de hipoacusia neurossensorial ou síndromes vertiginosas. De maneira geral, a tomografia computadorizada é o método de escolha para avaliação de lesões do labirinto ósseo, enquanto a ressonância magnética é superior no estudo das alterações do labirinto membranoso.

Different non-traumatic acquired cochlear lesions are shown in this article with imaging methods. They may be responsible for neurosensorial hearing loss or vertigo. The method of choice is computed tomography when evaluating the osseous labyrinth where as magnetic resonance imaging has superior resolution in the studies of the membranaceous labyrinth.

Emissões otoacústicas produto de distorção em recém-nascidos medicados com ototóxicos / Distortion product otoacustic emission in newborn exposed to ototoxic

O objetivo deste estudo prospectivo longitudinal foi pesquisar a amplitude das emissões otoacústicas produto de distorção, em recém-nascidos medicados com ototóxicos. Formou-se um grupo controle com recém-nascidos saudáveis e de termo; um grupo de estudo com recém nascidos de termo exposto a amicacina e/ou vancomicina e um grupo de estudo com recém-nascidos pré-termo exposto aos mesmos ototóxicos. Os estudos provam que entre 15 e 40 dias, as amplitudes das emissões otoacústicas dos recém-nascidos do grupo de estudo pré-termo foram menores que os outros grupos. Nesse período as amplitudes aumentaram nos três grupos. Conclui-se que a há aumento da amplitude das emissões otoacústicas produto de distorção após o nascimento, sugerindo amadurecimento das estruturas cocleares no período pós-natal. A exposição a amicacina e vancomicina não alterou as amplitudes das emissões nos recém-nascidos / The aim of this prospective longitudinal study is to research the amplitude of distortion product otoacoustic emissions in newborns medicated with ototoxic drugs. Three groups were formed: a control group with term and healthy newborns; a study group composed by term newborns treated to amicacin and/or vancomycin; and a study group composed by preterm newborns exposed to the same ototoxic. The studies show that between 15 to 40 days the otoacoustic emissions amplitudes of the preterm study group were smaller than the other groups. In this period the amplitudes increased in the three groups. It was concluded that there is an increase of the distortion product otoacoustic emissions amplitude after birth, suggesting a maturation of the cochlear structures in the post-natal period. The exposure to amicacin and vancomycin did not alter the amplitude of the newborns’ emissions...

Is the aged rat ear more susceptible to noise or styrene damage than the young ear?

Noise- and styrene-induced hearing and hair cell loss were studied in young (3 months) and aged (24-26 months) Long-Evans rats. The animals were exposed 6 h/d, 5 d/w for 4 weeks to (a) broadband noise centered at 8 kHz (92 or 97dB SPL), or b) styrene (700 ppm). Auditory sensitivity was tested by recording evoked potentials from the inferior colliculus. Histological analyses of the organ of Corti, stria vascularis, and the spiral ganglions were also performed. Aged controls showed outer hair cell (OHC) loss at the basal and apical regions of the organ of Corti, and an increase in pigmentation concomitant to a decrease in vascularization of the stria vascularis, along with elevated thresholds relative to young controls. The 92-dB noise caused similar threshold shifts in both age groups, whereas the 97-dB noise caused more threshold shifts in the aged group compared to the young group. Recovery of the hearing thresholds depended both on the intensity of the noise and on the age of the animals. Aged rats had minimal hair cell loss as a result of styrene exposure, whereas young animals showed significant OHC loss, particularly in third row. Despite significant loss of OHCs, the young subjects showed styrene-induced threshold shifts only at high frequencies. In summary, the data show that : (a) there is an influence of age on both noise-induced and styrene-induced threshold shift and hair cell loss in rats and (b) the cochlea appear to have a redundancy in the number of OHCs, thus threshold shift does not necessarily occur with significant OHC loss.

Utilidades clínicas da audiometria de altas freqüências / Clinical utilities of high frequency audiometry

Objetivos: Apresenta-se revisão de literatura sobre o tema audiometria de altas freqüências. Métodos: Revisão de bibliográfica utilizando artigos publicados no Medline. Conclusão: A audiometria de altas freqüências é bom método de investigação clínica. Pode integrar o plano de investigação audiológica inicial em casos de exposição a ruído, ototoxicidade e doenças sistêmicas com afetação do sistema auditivo

Emissões otoacústicas: tipo e utilidades clínicas / Otoacoustic emissions: types and clinical utilities

Objetivos: Os autores apresentam revisão de literatura sobre emissões otoacústicas. Métodos: Revisão bibliográfica de livros-texto e artigos publicados nos últimos 5 anos no Medline. Conclusão: As emissões Otoacústicas representam método de avaliação auditiva objetivo, rápido e não invasivo. São reprodutíveis para cada indivíduo e podem ser utilizadas para triagem auditiva infantil, monitorização de drogas ototóxicas e exposição a ruídos

Imágenes en patología coclear TC y RM / Cochlear pathology CT and MRI findings

Los autores analizan retrospectivamente una serie de 50 pacientes con hipoacusia perceptiva. Los estudios neurofisiológicos (potenciales evocados, audiometrías y ostoemisiones) establecieron a la cóclea como lugar de origen de las hipoacusias estudiadas. Los estudios imagenológicos (TC de alta resolución y RM, incluyendo volúmenes 3D) mostraron traumatismo de peñasco (n=5), procesos infecciosos (bacterianos o virales) (n=12), otoesclerosis (n=8), antecedentes de enfermedades sistémicas con afección de cápsula ótica (n=3) y neurinomas laberínticos (n=2). En los 20 casos restantes se observaron alteraciones vinculadas con el desarrollo (Enfermedad de Mitchel, Mondini, Scheibe, Alexander, e hipoplasia del conducto coclear). La TC y la RM son capaces de mostrar con detalles la alteración estructural que afecta la cóclea y en algunas circunstancias la región pericoclear inmediata (cápsula ótica). Se puede discriminar qué porción de la cóclea es la afectada

Adverse effects of chronic exposure to ambient benzene on the cochlea-an experimental study

The enrolled animals in this study were conducted to analyses the possible histological changes in the cochlea on chronic exposure to ambient benzene. The studied animals were 50 albino rats which were divided into two groups, benzene and control groups. The first group included 40 rats and subjected to benzene inhalation with the same criteria of its ambient inhalation. The control group was 10 animals which didn't expose to benzene. Two months later, the animals were sacrificed and the cochleae were processed for histopathological study. Degenerative changes of stria vascular [SV] were reported in 30% of animals of benzene group. Also, cloudy swelling of outer hair cells [OHC] in 20% and hydropic degeneration [OHC] in 10% of benzene group were recorded. No histopathological changes were noticed in control group. The changes were attributed to degenerative rather than inflammatory reactions. The possible mechanism of these changes was discussed. It was concluded that chronic exposure to ambient benzene has noxious effect on the cochlea and sensorineural hearing loss may arise and certain recommendations would be suggested

Prevention of ototoxicity of some commonly used drugs. Histopathological study in guinea pigs

This study was done to evaluate the efficacy of the iron-chelator deferoxamine [DFO] to attenuate the ototoxicity induced by aminoglycosides and cisplatin, respectively. It was carried out on 50 healthy pigmented guinea pigs divided into two groups. The results have revealed that there was a prominent damage in the outer hair cells, stria vascularis, myelinated nerve fiber and ganglion cells and that DFO ameliorates these degeneration processes which resulted from GM and cisplatin administration, respectively