Estudo de associação do genoma inteiro para descoberta de genes da susceptibilidade à perda auditiva induzida por ruído

Abstract

Nos Estados Unidos, aproximadamente 10% da população é exposta diariamente a níveis perigosos de ruído no ambiente de trabalho. Estudos com gêmeos estimam que a herdabilidade para a perda auditiva induzida por ruído (PAIR) é de aproximadamente 36%, e tem sido demonstrada variação da sensibilidade ao ruído em linhagens específicas de camundongos. Devido à dificuldade inerente do estudo da PAIR em humanos, optou-se por estudar esse traço complexo em camundongos. Camundongos do Hybrid Mouse Diversity Panel (HMDP) com 5 semanas de idade 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. Esses dados foram então aplicados em um estudo de associação do genoma inteiro através do Efficient Mixed Model Analysis (EMMA) a fim de controlar para estrutura populacional. Neste manuscrito será descrito o estudo de associação do genoma inteiro com ênfase num pico de associação significativo para susceptibilidade à PAIR. Esse pico está no cromossomo 17 e em um bloco de haplótipo contendo a NADPH oxidase-3 (Nox3). Esse pico foi detectado em um fenótipo com estímulo de 8 kHz (tone-burst). Os mutantes homozigotos e os heterozigotos Nox3 foram então testados para validar o achado identificado no estudo de associação do genoma inteiro. Os mutantes e heterozigotos demonstraram uma maior susceptibilidade à PAIR, especialmente em 8 kHz, tanto através das medidas de emissões otoacústicas por produto de distorção (EOAPD) quanto por potenciais evocados auditivos de tronco cerebral (PEATE). Foi demonstrado por imuno-histoquímica que essa sensibilidade reside nas bandas sinápticas cocleares dos animais mutantes, especialmente em 8 kHz. Os mutantes homozigotos e os heterozigotos Nox3 foram então testados para validar o achado identificado no estudo de associação do genoma inteiro. Os mutantes e heterozigotos demonstraram uma maior susceptibilidade à PAIR, especialmente em 8 kHz, tanto através das medidas de emissões otoacústicas por produto de distorção (EOAPD) quanto por potenciais evocados auditivos de tronco cerebral (PEATE). Foi demonstrado por imuno-histoquímica que essa sensibilidade reside nas bandas sinápticas cocleares dos animais mutantes, especialmente em 8 kHz. Este é o primeiro estudo de associação do genoma inteiro para PAIR em camundongos e demonstra o poder dessa estratégia em identificar, de forma tonotópica, a susceptibilidade genética à PAIR.