Applicazione della ricerca dell'onda d'urto indotta da laser per lo studio della lesione cocleare indotta da esplosione

Riepilogo

Qui, descriviamo i protocolli sperimentali per la creazione di un modello animale di lesione cocleare indotta da esplosione utilizzando onde d'urto indotte da laser (LISW). L'esposizione dell'osso temporale alla LISW consente la riproduzione della fisiopatologia cocleare indotta da blasti. Questo modello animale potrebbe essere una piattaforma per chiarire la patologia cocleare ed esplorare potenziali trattamenti per le lesioni da esplosione.

Abstract

L'orecchio è l'organo più suscettibile alla sovrapressione da esplosione e le lesioni cocleari si verificano frequentemente dopo l'esposizione all'esplosione. L'esposizione all'esplosione può portare alla perdita dell'udito neurosensoriale (SNHL), che è una perdita dell'udito irreversibile che influisce negativamente sulla qualità della vita. In precedenza sono state documentate patologie cocleari dettagliate indotte da blasti, come la perdita di cellule ciliate, neuroni gangliari spirali, sinapsi cocleari e interruzione delle stereociglia. Tuttavia, determinare il deterioramento neurosensoriale cocleare dopo una lesione da esplosione è difficile perché gli animali esposti alla sovrapressione dell'esplosione di solito sperimentano la perforazione della membrana timpanica (TMP), che causa una concomitante perdita dell'udito conduttiva. Per valutare la disfunzione cocleare neurosensoriale pura, abbiamo sviluppato un modello animale sperimentale di lesione cocleare indotta da blasti utilizzando un'onda d'urto indotta da laser. Questo metodo evita la TMP e le lesioni sistemiche concomitanti e riproduce il declino funzionale della componente SNHL in modo dipendente dall'energia dopo l'esposizione a LISW. Questo modello animale potrebbe essere una piattaforma per chiarire i meccanismi patologici ed esplorare potenziali trattamenti per la disfunzione cocleare indotta da blasti.

Introduzione

La perdita dell'udito e l'acufene sono tra le disabilità più diffuse, riportate fino al 62% dei veterani¹. Diverse complicanze uditive indotte da blasti, tra cui la perdita dell'udito neurosensoriale (SNHL) e la perforazione della membrana timpanica (TMP), sono state riportate in individui esposti a sovrapressione blastica². Inoltre, la ricerca su individui esposti a esplosioni suggerisce che l'esposizione alle esplosioni provoca spesso difetti nella risoluzione temporale uditiva, anche quando le soglie uditive rientrano nell'intervallo normale, il che è noto come "perdita dell'udito nas....

Protocollo

Tutte le procedure sperimentali sono state approvate dal Comitato Istituzionale per la Cura e l'Uso degli Animali del National Defense Medical College (approvazione #18050) ed eseguite in conformità con le linee guida del National Institutes of Health e del Ministero dell'Istruzione, della Cultura, dello Sport, della Scienza e della Tecnologia del Giappone. Sono stati fatti tutti gli sforzi per ridurre al minimo il numero di animali e la loro sofferenza.

1. Animali

1. Usa topi maschi CBA/J di 8 settimane per seguire questo protocollo. Prima dell'esperimento, sottoporre i topi a un te....

Discussione

Questo studio mirava a convalidare un modello murino di danno cocleare indotto da blasti utilizzando LISW. I nostri risultati hanno dimostrato che in seguito all'applicazione di LISW attraverso l'osso temporale, l'orecchio esposto dei topi mostrava un costante declino patologico e fisiologico della coclea, che era accompagnato da un aumento della sovrapressione di LISW. Questi risultati indicano che questo modello murino è appropriato per replicare varie patologie cocleari regolando l'o.......

Materiali

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