The role of activity of the dorsal cochlear nucleus in tinnitus perception in mice

• Autor(a) principal: Borges, Thawann Malfatti
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/29703
• topic: CNPQ::OUTROS::CIENCIAS; Zumbido; Núcleo coclear; Neurônios; Camundongos

Tinnitus induzido por ru´ıdo ´e a percep¸c˜ao aguda ou crˆonica de um som fantasma, sem fonte f´ısica, causada pela exposi¸c˜ao excessiva ao ru´ıdo intenso. Os pacientes com tinnitus que relatam incˆomodo causado pelo tinnitus frequentemente sofrem de aumento de ansiedade, estresse, falta de concentra¸c˜ao, insˆonia e depress˜ao, condi¸c˜oes que podem diminuir severamente a qualidade de vida. Ainda n˜ao h´a cura ou uma op¸c˜ao de tratamento confi´avel para o tinnitus, destacando que mais estudos dos mecanismos celulares por tr´as da gera¸c˜ao e manuten¸c˜ao do tinnitus s˜ao necess´arios. O n´ucleo coclear dorsal (DCN), uma regi˜ao do tronco encef´alico conhecida por integrar inputs somatosensoriais e auditivos, foi identificado como uma potencial estrutura chave na gera¸c˜ao do tinnitus. No entanto, ainda faltam estudos investigando o efeito da manipula¸c˜ao de subgrupos de neurˆonios do DCN no tinnitus in vivo. Aqui, mostramos primeiro como a estimula¸c˜ao optogen´etica de c´elulas do DCN expressando prote´ınas para ativar (CaMKIIα-ChR2) ou inibir (CaMKIIα-eArch3.0) neurˆonios expressando o promotor gen´etico calcium/calmodulin-dependent protein kinase type II α pode modular diferentes respostas de unidades do DCN a sons simples. Nossos resultados mostram que esses neurˆonios s˜ao altamente interessantes para modular o processamento do som do tronco encef´alico auditivo. Em seguida, em camundongos com tinnitus induzido por ru´ıdo, mostramos que nossa exposi¸c˜ao ao ru´ıdo n˜ao leva `a perda auditiva, mas muda a percep¸c˜ao de uma lacuna de silˆencio no ru´ıdo de fundo antes de um sobressalto ac´ustico. Isto indica que os camundongos tˆem tinnitus em uma freq¨uˆencia espec´ıfica que ´e igualada pelo som de fundo testado. A seguir mostramos que a inibi¸c˜ao quimiogen´etica das c´elulas do DCN expressando CaMKIIα-hM4Di, uma prote´ına sint´etica que diminui a excitabilidade de neurˆonios, pode diminuir significativamente o tinnitus (p = 0.038, n = 11 camundongos) em compara¸c˜ao com os camundongos controle, que n˜ao mostraram melhora no tinnitus (v´ırus controle; CaMKIIα-eYFP, p = 0.696, n = 7 camundongos). Os registros de unidades confirmaram inibi¸c˜ao quimiogen´etica da atividade de c´elulas do DCN expressando CaMKIIα-hM4Di. Especificamente, a diminui¸c˜ao da excitabilidade das unidades do DCN usando receptores quimiogen´eticos de prote´ına g ativados por baixas doses de clozapina-N-´oxido diminuiu a freq¨uˆencia de disparo, modulou a melhor freq¨uˆencia e largura da curva de resposta por frequˆencia de unidades do DCN que respondem a som. Em seguida, para examinar se esta popula¸c˜ao ´e necess´aria para gerar tinnitus induzido pelo ru´ıdo, os neurˆonios do DCN expressando CaMKIIα-hM4Di foram inibidos quimiogeneticamente durante a indu¸c˜ao do tinnitus (n = 6 camundongos experimentais e 6 camundongos controle), mas tal manipula¸c˜ao n˜ao impediu o surgimento do tinnitus, nem a inibi¸c˜ao quimiogenetica 2 semanas depois diminuiu a percep¸c˜ao do tinnitus. Nossos resultados sugerem que as c´elulas do DCN expressando CaMKIIα-hM4Di n˜ao s˜ao cruciais para a indu¸c˜ao do tinnitus, mas desempenham um papel significativo na manuten¸c˜ao do tinnitus em camundongos. Este estudo acrescenta a compreens˜ao do papel de um subgrupo de c´elulas do DCN no tinnitus, apontando para um alvo potencial para interven¸c˜oes de tinnitus.