A validation study of auditory function in aminoglycoside-furosemide ototoxicity mice model : auditory brainstem response and distortion product otoacoustic emissions

Abstract

Hypothesis: Evaluation of the auditory function in ototoxic mouse model with single administration of kanamycin and furosemide. Background: Ototoxic mouse model was produced with the administration of ototoxic drugs aminoglycoside kanamycin and loop-diuretic furosemide, thus validation of auditory function of the mouse model is much needed to determine the efficacy of the drugs. Methods: Kanamycin sulfate 550mg/kg (VWR life sciences, PA, USA) and furosemide 130mg/kg (Lasix, Handok, Korea) were administered through subcutaneous and intraperitoneal injection respectively. Auditory brainstem response and distortion otoacoustic emission tests were performed on days 3,5,7,10,14 post administration of the ototoxic drug. Results: Thresholds in response to the stimulus given in the auditory brainstem recordings and distortion otoacoustic emission tests were obtained. The hearing threshold shift to high stimulus intensity was observed post administration of the ototoxic drug. Latency of the ABR peak waves were recorded and analyzed, latency delay was observed as hearing threshold increases. Conclusion: These findings will further support in the application of this animal model in various studies regarding ototoxic hearing loss.

배경: 아미노글리코사이드 항생제인 카나마이신 투여 후 고리형 이뇨제인 퓨로세마이드 추가 투여 시 상승 효과를 통해 심한 난청을 유발할 수 있으며, 완전한 외유모세포와 내유모세포의 손실을 확인하였다. 이독성 생쥐 모델에서의 청각 기능 평가는 약물의 효용성을 결정하기 위해 중요하다. 방법: 카나마이신 550mg/kg과 퓨로세마이드 130mg/kg을 각각 피하와 복강으로 주입하였다. 약제 투여 전과 투여 3일 후, 5일 후, 7일 후, 10일 후, 14일 후 청성뇌간반응과 변조이음향방사검사를 시행하였다. 결과: 청성뇌간반응과 변조이음향방사검사를 통해 자극에 대한 반응의 역치를 측정하였다. 이독성 약제를 투여 3일 후 청각 역치 증가가 있었고, 7일 후 완전농의 소견을 보이며, 높은 자극 강도로의 청각 역치 전환이 관찰되었다. 이독성 약제 투여 후 ABR 잠복기 지연이 관찰되었고, II, V 파형의 잠복기가 이독성 약제 투여 5일 후 유의미하게 지연되었다. 결론: 본 연구는 향후 대규모 추가 연구를 통해 아미노글리코사이드-퓨로세마이드 이독성 생쥐 모델에서의 청각 기능 평가를 위한 표준값 설정, 난청 패턴의 확립 및 검증에 도움이 될 것으로 기대한다.