יישום מחקרי של גל הלם הנגרם על ידי לייזר לחקר פציעת שבלול הנגרמת על ידי פיצוץ

Summary

במאמר זה אנו מתארים פרוטוקולים ניסיוניים ליצירת מודל חייתי של פגיעת שבלול כתוצאה מפיצוץ באמצעות גל הלם המושרה בלייזר (LISW). חשיפה של העצם הטמפורלית ל- LISW מאפשרת רבייה של פתופיזיולוגיה שבלולית הנגרמת על ידי פיצוץ. מודל בעלי חיים זה יכול להיות פלטפורמה להבהרת פתולוגיה של השבלול ובחינת טיפולים אפשריים לפציעות פיצוץ.

Abstract

האוזן היא האיבר הרגיש ביותר ללחץ יתר של פיצוץ, ופציעות שבלול מתרחשות לעתים קרובות לאחר חשיפה לפיצוץ. חשיפה לפיצוץ עלולה להוביל לליקוי שמיעה תחושתי-עצבי (SNHL), שהוא ליקוי שמיעה בלתי הפיך המשפיע לרעה על איכות החיים. פתולוגיות שבלול מפורטות המושרות על ידי פיצוץ, כגון אובדן תאי שיער, נוירונים של גנגליון ספירלי, סינפסות שבלול ושיבוש של סטריאוציליה, תועדו בעבר. עם זאת, קביעת הידרדרות תחושתי-עצבית של השבלול לאחר פציעת פיצוץ היא מאתגרת מכיוון שבעלי חיים החשופים ללחץ יתר של הדף חווים בדרך כלל ניקוב קרום הטימפאני (TMP), הגורם לאובדן שמיעה הולכתי במקביל. כדי להעריך תפקוד לקוי של שבלול תחושתי-עצבי טהור, פיתחנו מודל ניסיוני בבעלי חיים של פגיעה בשבלול כתוצאה מפיצוץ באמצעות גל הלם המושרה על-ידי לייזר. שיטה זו מונעת TMP ופגיעות מערכתיות נלוות ומשחזרת את הירידה התפקודית ברכיב SNHL באופן תלוי אנרגיה לאחר חשיפה ל- LISW. מודל בעלי חיים זה יכול להיות פלטפורמה להבהרת המנגנונים הפתולוגיים ובחינת טיפולים אפשריים לתפקוד לקוי של השבלול כתוצאה מפיצוץ.

Introduction

ליקוי שמיעה וטינטון הם בין הלקויות השכיחות ביותר, המדווחות אצל עד 62% מהחיילים המשוחררים¹. מספר סיבוכים שמיעתיים הנגרמים כתוצאה מפיצוץ, כולל ליקוי שמיעה תחושתי-עצבי (SNHL) וניקוב קרום הטימפאני (TMP), דווחו בקרב אנשים שנחשפו ללחץ יתר של הדף². יתר על כן, מחקרים על אנשים שנחשפו לפיצוצים מצביעים על כך שחשיפה לפיצוץ גורמת לעתים קרובות לפגמים ברזולוציה הרקתית השמיעתית, גם כאשר ספי השמיעה נמצאים בטווח התקין, מה שמכונה "ליקוי שמיעה נסתר (HHL)^"3. זה מבוסס היטב כי יש אובדן משמעותי של סינפסות שבלול בין תאי שיער פנימיים (IHCs) ונוירונים שמיעתיים (ANs) בפתולוגיה של שבלול הקשור....

Protocol

כל הליכי הניסוי אושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של המכללה הרפואית להגנה לאומית (אישור #18050) ובוצעו בהתאם להנחיות המכונים הלאומיים לבריאות ומשרד החינוך, התרבות, הספורט, המדע והטכנולוגיה של יפן. נעשו כל המאמצים למזער את מספר בעלי החיים ואת סבלם.

Discussion

מחקר זה נועד לאמת מודל עכברי של נזק שבלול הנגרם על ידי פיצוץ באמצעות LISW. הממצאים שלנו הראו כי לאחר יישום LISW דרך העצם הרקתית, אוזן העכברים החשופה הראתה ירידה פתולוגית ופיזיולוגית עקבית בשבלול, אשר לוותה בעלייה בלחץ היתר של LISW. תוצאות אלה מצביעות על כך שמודל עכבר זה מתאים לש.......

Materials

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