O Mapeamento Genético de Alta Resolução da Perda Auditiva Induzida pelo Ruído em Camundongos

Abstract

Introdução: A perda auditiva induzida por ruído (PAIR) é a causa mais comum de doença relacionada ao trabalho no mundo e a segunda causa de perda auditiva. Objetivos: Realizar o mapeamento genético da susceptibilidade à PAIR em camundongos com estudo de associação do genoma inteiro e a subsequente validação utilizando diferentes fenótipos auditivos através de métricas eletrofisiológicas. Métodos: Camundongos do Hybrid Mouse Diversity Panel (HMDP) com 5 semanas de idade (100 linhagens, 5-8 camundongos por linhagem) foram expostos a um ruído de banda na oitava de 10 kHz por 2 horas a 108 dB. A mudança permanente no limiar foi avaliada após 2 semanas da exposição ao ruído, através de estímulos com frequência-específica tone-burst (4, 8, 12, 16, 24 e 32 kHz) com potencial evocado auditivo de tronco encefálico (PEATE) e emissões otoacústicas por produtos de distorção (EOAPD). Utilizamos o Efficient Mixed Model Analysis (EMMA) para realizar a associação e a análise de expressão gênica de eQTL coclear de 64 linhagens do HMDP para priorizar os genes candidatos. Resultados e Conclusões: Houve uma ampla variação fenotípica dos limiares auditivos/amplitude da onda P1-N1 do PEATE e da amplitude supraliminar das emissões otoacústicas por produtos de distorção antes e após a exposição ao ruído de 100 linhagens de camundongos do HMDP. Mapeamos 12 picos de polimorfismos de nucleotídeo simples (SNP) com associação estatisticamente significativa (p < 4,1E-6) na linha de base e em frequências específicas ao longo do eixo tonotópico da cóclea. Identificamos genes candidatos após a exposição ao ruído com o fenótipo dos limiares auditivos (6 picos de associação significativa, p < 4,1E-6), amplitude da onda P1-N1 (4 picos de associação significativa, p < 4,1E-6) do PEATE e amplitude supraliminar das emissões otoacústicas por produtos de distorção (6 picos de associação significativa, p < 4,1E-6). Desses picos de associação, a validação eletrofisiológica e histológica confirmou que o gene Nox3 tem papel fundamental no desenvolvimento da PAIR através da utilização do camundongo knockout Nox3het. E, finalmente, o pico de SNP estatisticamente significativo (rs37517079) foi associado à suscetibilidade ao ruído no fenótipo da frequência de 32 kHz do PEATE, mas não associado aos limiares auditivos antes da exposição, sendo a primeira demonstração experimental da interação geneambiente no desenvolvimento da PAIR. Todos esses achados confirmam que a associação do genoma camundongos com o HMDP é uma abordagem apropriada para mapear genes de susceptibilidade à PAIR com alta resolução e poder estatístico.