Investigación Aplicación de la onda de choque inducida por láser para el estudio de la lesión coclear inducida por explosión

Resumen

Aquí, describimos los protocolos experimentales para crear un modelo animal de lesión coclear inducida por blastos utilizando ondas de choque inducidas por láser (LISW). La exposición del hueso temporal a LISW permite la reproducción de la fisiopatología coclear inducida por blastos. Este modelo animal podría ser una plataforma para dilucidar la patología coclear y explorar posibles tratamientos para las lesiones por blastos.

Resumen

El oído es el órgano más susceptible a la sobrepresión de la explosión, y las lesiones cocleares ocurren con frecuencia después de la exposición a la explosión. La exposición a explosiones puede provocar pérdida auditiva neurosensorial (SNHL), que es una pérdida auditiva irreversible que afecta negativamente a la calidad de vida. Se han documentado previamente patologías cocleares detalladas inducidas por blastos, como la pérdida de células ciliadas, neuronas ganglionares espirales, sinapsis cocleares y alteración de los estereocilios. Sin embargo, determinar el deterioro neurosensorial de la cóclea después de una lesión por explosión es un desafío porque los animales expuestos a la sobrepresión por explosión generalmente experimentan perforación de la membrana timpánica (TMP), que causa pérdida auditiva conductiva concurrente. Para evaluar la disfunción coclear neurosensorial pura, desarrollamos un modelo animal experimental de lesión coclear inducida por blastos utilizando una onda de choque inducida por láser. Este método evita la TMP y las lesiones sistémicas concomitantes y reproduce la disminución funcional del componente SNHL de una manera dependiente de la energía después de la exposición a LISW. Este modelo animal podría ser una plataforma para dilucidar los mecanismos patológicos y explorar posibles tratamientos para la disfunción coclear inducida por blastos.

Introducción

La pérdida de audición y el tinnitus se encuentran entre las discapacidades más prevalentes, reportadas en hasta el 62% de los veteranos^. Se han notificado varias complicaciones auditivas inducidas por blastos, como la pérdida auditiva neurosensorial (SNHL) y la perforación de la membrana timpánica (TMP), en individuos expuestos a la sobrepresión blástica². Además, la investigación en individuos expuestos a blastos sugiere que la exposición a blastos con frecuencia resulta en defectos en la resolución temporal auditiva, incluso cuando los umbrales de audición están dentro del rango norma....

Protocolo

Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados por el Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales del Colegio Médico de Defensa Nacional (aprobación # 18050) y se realizaron de acuerdo con las pautas de los Institutos Nacionales de Salud y el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón. Se hizo todo lo posible para minimizar el número de animales y su sufrimiento.

1. Animales

1. Utilice ratones machos CBA/J de 8 semanas de edad para seguir este protocolo. Antes del experimento, someta a los ratones a una prueba de función auditiva y a una....

Discusión

Este estudio tuvo como objetivo validar un modelo de ratón de daño coclear inducido por blastos utilizando LISW. Nuestros hallazgos demostraron que después de la aplicación de LISW a través del hueso temporal, la oreja de los ratones expuestos exhibió una disminución patológica y fisiológica consistente en la cóclea, que se acompañó de un aumento en la sobrepresión de LISW. Estos resultados indican que este modelo de ratón es apropiado para replicar diversas patologías coc.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
532 nm Q-switched Nd:YAG laser	Quantel	Brilliant b
ABR peak analysis software	Mass Eye and Ear	N/A	EPL Cochlear Function Test Suite
Acrylic resin welding adhesive	Acrysunday Co., Ltd	N/A
confocal fluorescence microscopy	Leica	TCS SP8
cryosectioning compound	Sakura	Tissue-Tek O.C.T
CtBP2 antibody	BD Transduction	#612044
Dielectric multilayer mirrors	SIGMAKOKI CO.,LTD	TFMHP-50C08-532	M1-M3
Digital oscilloscope	Tektronix	DPO4104B
Earphone	CUI	CDMG15008-03A
Hydrophone	RP acoustics e.K.	FOPH2000
Image J software plug-in	NIH	measurement line	https://myfiles.meei.harvard.edu/xythoswfs/webui/_xy-e693768_1-t_wC4oKeBD
Light microscope	Keyence Corporation	BZ-X700
Myosin 7A antibody	Proteus Biosciences	#25–6790
Neurofilament antibody	Sigma	#AB5539
Plano-convex lens	SIGMAKOKI CO.,LTD	SLSQ-30-200PM
Prism software	GraphPad	N/A	ver.8.2.1
Scanning electron microscope	JEOL Ltd	JSM-6340F
Small digital endoscope	AVS Co. Ltd	AE-C1
Ultrasonic jelly	Hitachi Aloka Medical	N/A
Variable attenuator	Showa Optronics Co.	N/A	Currenly avaiable successor: KYOCERA SOC Corporation, RWH-532HP II
Water-soluble encapsulant	Dako	#S1964