Conditions expérimentales modifiées pour la perte auditive induite par le bruit chez la souris et évaluation de la fonction auditive et des lésions des cellules ciliées externes
Summary
Ici, nous présentons un protocole pour un modèle murin de perte auditive induite par le bruit (NIHL). Pour induire le NIHL, nous avons développé un nouveau dispositif simple utilisant du plastique ondulé, une cage de piège à rats et un haut-parleur. La réponse auditive du tronc cérébral et l’imagerie par immunofluorescence ont été utilisées pour évaluer la fonction auditive et les dommages aux cellules ciliées externes, respectivement.
Abstract
Un modèle animal de perte auditive induite par le bruit (NIHL) est utile aux pathologistes, thérapeutes, pharmacologues et chercheurs en audition pour bien comprendre le mécanisme du NIHL et ensuite optimiser les stratégies de traitement correspondantes. Cette étude vise à créer un protocole amélioré pour le développement d’un modèle murin de NIHL. Des souris mâles C57BL/6J ont été utilisées dans cette étude. Les souris non anesthésiées ont été exposées à des bruits forts (1 et 6 kHz, présentés simultanément à 115-125 dB SPL-A) en continu pendant 6 heures par jour pendant 5 jours consécutifs. La fonction auditive a été évaluée 1 jour et 1 semaine après l’exposition au bruit, en utilisant la réponse auditive du tronc cérébral (ABR). Après la mesure ABR, les souris ont été sacrifiées et leurs organes de Corti ont été collectés pour la coloration par immunofluorescence. À partir des mesures de la réponse auditive du tronc cérébral (ABR), une perte auditive importante a été observée 1 jour après l’exposition au bruit. Après 1 semaine, les seuils d’audition des souris expérimentales ont diminué à ~80 dB SPL, ce qui était encore un niveau significativement plus élevé que les souris témoins (~40 dB SPL). D’après les résultats de l’imagerie par immunofluorescence, les cellules ciliées externes (OHC) se sont révélées endommagées. En résumé, nous avons créé un modèle de NIHL en utilisant des souris mâles C57BL/6J. Un nouveau dispositif simple pour générer et délivrer un bruit sonore pur a été développé puis utilisé. Les mesures quantitatives des seuils auditifs et la confirmation morphologique des dommages causés par l’OHC ont toutes deux démontré que le bruit appliqué induisait avec succès une perte auditive attendue.
Introduction
Environ 1,3 milliard de personnes dans le monde souffrent d’une perte auditive due à l’exposition au bruit1. Dans cette étude, nous avons cherché à établir un processus clair étape par étape pour induire et confirmer la perte auditive induite par le bruit (NIHL). Le NIHL résulte d’une dégénérescence/destruction des cellules ciliées (HC) et des neurones ganglionnaires spiralés (SGN), de lésions des stéréocils HC et/ou d’une perte de synapses entre les HC internes cochléaires et les SGN. De telles anomalies peuvent également causer des acouphènes et une altération de la perception de la parole (en particulier dans un environnement acoustique complexe) en plus du NIHL. Les fonctions sociales, psychologiques et cognitives peuvent être affectées séquentiellement par ces carences physiologiques 2,3,4,5,6.
Dans les études précliniques liées au NIHL basées sur des souris, les souches de souris les plus populaires sont CBA/CaJ 2,3,6,7 et C57BL/6 4,5,8. Les souris mâles 3,4,7, en outre, sont plus couramment utilisées que les femelles, car l’œstrogène a un effet protecteur sur l’audition. Par conséquent, nous n’avons utilisé que des souris mâles dans cette étude9. Après nous être référés à la littérature, nous avons choisi 1 kHz et 6 kHz comme fréquences du bruit appliqué. L’intensité du bruit appliqué était de 115 dB SPL-A (entourant la cage) à 125 dB SPL-A (au centre de la cage). Après avoir exposé les souris expérimentales au bruit en continu pendant 6 heures par jour, pendant 5 jours consécutifs, une augmentation optimale du seuil auditif indiquait qu’une étendue optimale de NIHL avait été générée chez les souris expérimentales. Les opérations de manipulation des animaux, de construction de l’installation expérimentale et d’induction du bruit sont toutes clairement décrites étape par étape dans le protocole fourni.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le NIHL peut être divisé en deux types: le NIHL temporaire, qui montre un décalage temporel du seuil d’audition, et le NIHL permanent, qui se caractérise par un déplacement permanent du seuil auditif. La perte auditive que nous avons observée le 6ème jour (1 jour après l’exposition au bruit) serait une combinaison de ces deux types. Dans ce cas, le seuil auditif montrerait une reprise progressive au fil du temps en raison de la composante temporelle de la perte auditive. Dans nos études expérimen…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nous remercions les subventions du ministère de la Science et de la Technologie (MOST) du gouvernement de Taïwan (MOST 110-2314-B-715-005, MOST 111-2314-B-715-009-MY3) et les subventions de recherche intra-muros du Mackay Medical College (MMC-RD-110-1B-P030, MMC-RD-111-CF-G002-03).
Materials
| 1/4" CCP Free-field Standard Microphone Set | GRAS | 428158 | For noise exposure |
| Amplifier Input Module, AMI100D | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| Bio-amplifier, BIO100C | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| Bovine Serum Albumin | SIGMA | A9647 | Immunofluorescence staining |
| Cellsens software | Olympus life science | Image acquisition | |
| Corrugated plastic | |||
| DAPI fluoromount | SouthernBiotech | 0100-20 | Immunofluorescence staining |
| Ethylenediaminetetraacetic acid | SIGMA | E5134 | Decalcification |
| Evoked Response Amplifier, ERS100C | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| Formaldehyde | APLHA | F030410 | Fixation of cochlear |
| High Performance Data Acquisition System, MP160 | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| Modular Extension Cable, MEC110C | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| Myo7A primary antibody | Proteus | 25-6790 | Immunofluorescence staining |
| Myo7A secondary antibody | Jackson immunoresearch | 711-545-152 | Immunofluorescence staining |
| Needle Electrode, Unipolar 12 mmTp, EL452 | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| phalloidin antibody | Alexa Fluor | A12381 | Immunofluorescence staining |
| phosphate-buffered saline | SIGMA | P4417 | |
| Rat trap cage | 14 cm x 17 cm x 24cm | ||
| ROMPUN- xylazine injection, solution | Bayer HealthCare, LLC | ||
| Sound amplifier, MT-1000 | unika | For noise exposure | |
| Sound generator/analyzer/miscellaneous, FW-02 | CLIO | 620300719 | For noise exposure |
| Soundproof chamber | IEA Electro-Acoustic Technology | For noise exposure and ABR | |
| Speaker | IEA Electro-Acoustic Technology | For noise exposure | |
| Stimulator Module, STM100C | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| Triton X-100 | SIGMA | T8787 | Immunofluorescence staining |
| Tubephone Set, OUT101 | BIOPAC | For auditory brainstem response | |
| Upright Microscope, BX53 | Olympus | Image acquisition | |
| Zoletil | Virbac |
References
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