Effects of subchronic inhalation exposure to an organophosphorus insecticide compound containing dichlorvos on wistar rats' otoacoustic emissions / Efeitos da exposição inalatória subcrônica a um inseticida organofosforado contendo diclorvos nas emissões otoacústicas de ratos Wistar

Abstract Introduction Considering that previous studies suggest that pesticides may cause hearing disorders in humans, as well as the lack of studies proving the specific mechanisms of injury and the difficulty of separating concomitant etiological factors of the hearing damage, such as noise and vibration, it is important to develop studies using animal models to elucidate the effects of exposure to those substances isolated from other hearing damage etiologies. Objective To evaluate if the exposure to a dichlorvos based organophosphorus insecticide may induce ototoxicity. Methods 36 male Wistar rats were assigned to 3 groups (12 rats/group): control (exposed to water), positive control (treated with cisplatin to induce hearing damage) and experimental (exposed to dichlorvos based organophosphorus insecticide). The amplitude of distortion product otoacoustic emissions in the frequencies of 4, 6, 8, 10 and 12 kHz was evaluated before and after exposure, as well as systemic toxicity signs, body mass gain and plasma cholinesterase. Open field and plus maze tests were performed in 24 rats: experimental (n = 8), control (n = 8) and positive control group (n = 8 introduced new rats to induce anxiolytic activity) to evaluate the locomotor activity and anxiety, respectively. Results There was no significant change in body mass gain and plasma cholinesterase in the dichlorvos based organophosphorus insecticide group, however, the animals showed transient piloerection, depression and dyspnea during exposure. The behavior was not affected in any group. The frequencies of 8 and 10 kHz were significantly affected bilaterally in the insecticide group, which also showed a significant difference of the control in 10 kHz on the right and 8 and 10 kHz on the left ear. Conclusion Subchronic inhalation exposure to dichlorvos based organophosphorus insecticide induced ototoxicity in the cochlear function of rats without relevant systemic toxicity.

Resumo Introdução Considerando que estudos anteriores sugerem que pesticidas podem causar distúrbios auditivos em humanos, além da falta de estudos que comprovem os mecanismos específicos de lesão e a dificuldade em separar fatores etiológicos concomitantes dos danos auditivos, como ruído e vibração, é importante desenvolver estudos que usem modelos animais para elucidar os efeitos da exposição a substâncias isoladas de outras etiologias de danos auditivos. Objetivo Avaliar se a exposição a um inseticida organofosforado baseado em diclorvos pode induzir ototoxicidade. Método Foram divididos em 3 grupos 36 ratos Wistar machos (12 ratos/grupo): controle (exposto à água), controle positivo (tratado com cisplatina para induzir dano auditivo) e experimental (exposto ao inseticida). A amplitude das emissões otoacústicas por produto de distorção nas frequências de 4, 6, 8, 10 e 12 kHz foi avaliada antes e após a exposição, bem como sinais de toxicidade sistêmica, ganho de massa corporal e colinesterase plasmática. Os testes Open Field e Plus Maze foram feitos em 24 ratos: experimental (n = 8), controle (n = 8) e grupo controle positivo (n = 8, introduziu novos ratos para induzir atividade ansiolítica) para avaliar a atividade locomotora e a ansiedade, respectivamente. Resultados Não houve alteração significativa no ganho de massa corporal e colinesterase plasmática no grupo experimental; entretanto, os animais apresentaram piloereção transitória, depressão e dispneia durante a exposição. O comportamento não foi afetado em qualquer grupo. As frequências de 8 e 10 kHz foram significativamente afetadas bilateralmente no grupo exposto ao inseticida, o qual também mostrou uma diferença significativa do controle em 10 kHz na orelha direita e 8 e 10 kHz na orelha esquerda. Conclusão A exposição subcrônica inalatória de inseticida organofosforado baseado em diclorvos induziu ototoxicidade na função coclear de ratos sem toxicidade sistêmica relevante.

Ototoxicity of an association of insecticides compounds containing dichlorvos and cypermethrin in Wistar rats

ABSTRACT Purpose: to evaluate possible ototoxicity secondary to exposure to a combination of pesticides (dichlorvos and cypermethrin based insecticides). Methods: the Wistar rats were divided into 3 groups (12 animals per group): control (water), positive control for hearing damage (cisplatin) and experimental (exposed to dichlorvos and cypermethrin). The amplitude of distortion product otoacoustic emissions was assessed before and after the exposure. Systemic toxicity signs were also evaluated (clinical signs, weight gain and plasma cholinesterase). Wilcoxon test analyzed the post-exposure amplitudes compared to pre-exposure and Kruskal Wallis following Dunn's post hoc tests analyzed the amplitudes' variation. Normally distributed variables were evaluated by Student's t test. Results: body weight and plasma cholinesterase values were similar comparing the pre and post exposure in the experimental group. The control group did not manifest significant amplitude reduction of otoacoustic emissions between the pre and post evaluation. In the group exposed to cisplatin there was a significant reduction in amplitudes at 12 kHz on the right (p = 0.006; Wilcoxon) and 4 kHz on the left (p = 0.032; Wilcoxon). In the group exposed to pesticides, there was a significant reduction in the right ear at 4 kHz (p = 0.034; Wilcoxon) and 8 kHz (p = 0.019; Wilcoxon) and in the left ear at 4 kHz (p = 0.007; Wilcoxon), 6 kHz (p = 0.023; Wilcoxon), 8 kHz (p = 0.045; Wilcoxon) and 12 kHz (p = 0.028; Wilcoxon). Conclusion: there was ototoxicity in the experimental group, without a relevant systemic toxicity.

Ototoxicity of cypermethrin in Wistar rats / Ototoxicidade da cipermetrina em ratos Wistar

Abstract Introduction: This study presents the effect of cypermethrin on the cochlear function in Wistar rats post-subchronic inhalation exposure. Worldwide several pesticides are described as causing health disorders. Cypermethrin is currently one of the most commonly used, however, little is known about its harmful effects, especially related to hearing. Human studies have associated pesticides with hearing disorders, but they present limited conclusions due to the multiple factors to which the population is exposed, such as noise. Objective: Mimic human exposure to cypermethrin and to verify the effects on cochlear function. Methods: It is a subchronic inhalation animal study (6 weeks, 4 hours/day), using 36 male Wistar aged 60 day. Rats were randomly assigned into three groups: Control (12 rats exposed to inhalation of water); Positive Control for auditory lesion (12 rats administrated with 24 mg/kg intraperitoneal cisplatin); Experimental (12 rats exposed to inhalation of cypermethrin - 0.25 mg/L). Animals were evaluated by distortion product otoacoustic emissions pre- and post-exposure. Results: The frequencies of 8, 10 and 12 kHz in both ears (right p = 0.003; 0.004; 0.008 and left 0.003; 0.016; 0.005 respectively) and at frequencies 4 and 6 in the right ear (p = 0.007 and 0.015, respectively) in the animals exposed to cypermethrin resulted in reduction. Conclusion: Subchronic inhalation exposure to cypermethrin provided ototoxicity in rats.

Resumo Introdução: Este estudo apresenta o efeito da cipermetrina sobre a função coclear em ratos Wistar após exposição por inalação subcrônica. Em todo o mundo, vários pesticidas são descritos como causadores de distúrbios de saúde. A cipermetrina é atualmente um dos mais utilizados, porém pouco se conhece sobre seus efeitos deletérios, principalmente relacionados à audição. Estudos em humanos associaram pesticidas a alterações auditivas, mas apresentaram conclusões limitadas devido aos múltiplos fatores aos quais a população está exposta, como, por exemplo, o ruído. Objetivo: Mimetizar a exposição humana à cipermetrina e verificar os seus efeitos na função coclear. Método: Estudo de inalação subcrônica em animais (6 semanas, 4 horas/dia), 36 ratos machos Wistar com 60 dias. Os ratos foram distribuídos aleatoriamente em três grupos: controle (12 ratos expostos à inalação de água); controle positivo para lesão auditiva (12 ratos com administração de 24 mg/kg de cisplatina intraperitoneal); e experimental (12 ratos expostos a inalação de cipermetrina - 0,25 mg/L). Os animais foram avaliados por emissões otoacústicas por produto de distorção, pré e pós-exposição. Resultados: As frequências de 8, 10 e 12 kHz em ambas as orelhas (direita p = 0,003; 0,004; 0,008 e esquerda 0,003; 0,016; 0,005 respectivamente) e frequências 4 e 6 na orelha direita (p = 0,007 e 0,015, respectivamente) apresentaram redução nos animais expostos à cipermetrina. Conclusão: A exposição subcrônica por inalação à cipermetrina resultou em ototoxicidade em ratos.

Modelos animais para avaliação auditiva: revisão de literatura / Animal models for hearing evaluations: a literature review

RESUMO O objetivo dessa revisão é delinear os modelos animais viáveis para a pesquisa pré-clínica auditiva, considerando suas características anatômicas, fisiológicas, vantagens e desvantagens. Foram consultadas as bases de dados Scielo, Pubmed e Periódicos Capes, utilizando descritores envolvendo audição, testes auditivos e espécies animais, individualmente e cruzados entre si. Foram lidos os resumos dos artigos encontrados nas bases de dados, com posterior seleção baseada nos critérios: artigos disponíveis em sua integridade, uso de modelos animais em procedimentos audiológicos que incluísse a descrição dos métodos de avaliação, as vantagens e/ou desvantagens do uso da espécie, publicados entre 1995 e 2016. Apesar da existência de modelos alternativos, os mamíferos são ainda amplamente utilizados em pesquisa. Constatou-se que os ratos, camundongos e cobaios são frequentemente utilizados e, além destes, ovelhas, coelhos e chinchilas. Os métodos para avaliação auditiva contemplam principalmente emissões otoacústicas por produto de distorção, potencial evocado auditivo de tronco encefálico e avaliação histológica, principalmente em roedores. A escolha do animal de experimentação para avaliação do sistema auditivo depende de fatores anatômicos, fisiológicos, econômicos, espaciais, psicossociais e do objetivo da avaliação.

ABSTRACT This review aims to outline which animal models are viable for preclinical hearing research, considering their anatomical and physiological characteristics, and their advantages and disadvantages of use. PubMed, Scielo, and Portal Periodicos Capes were consulted, using descriptors concerning hearing, hearing tests and animal species, individually and crossed with each other. The abstracts of the articles found in the databases were read, with subsequent selection based on the following criteria: free articles, use of animal models in audiological procedures that included the description of the evaluation methods, the advantages and/or disadvantages of using the species, and published between 1995 and 2016. Despite the existence of alternative models, mammals are still widely used in research. It has been found that rats, mice and guinea pigs are frequently used, and, in addition to these, sheep, rabbits and chinchillas. The methods for auditory evaluation mainly comprise distortion product otoacoustic emissions, brainstem auditory evoked potential and histological evaluation, especially in rodents. Choosing the experimental animal to evaluate the auditory system depends on anatomical, physiological, economic, spatial and psychosocial factors, and on the evaluation's objective.