The effect of very low dose pulsed magnetic waves on cochlea

Abstract

Introduction: In daily life biological systems are usually exposed to magnetic field forces at different intensities and frequencies, either directly or indirectly. Despite negative results, the therapeutic use of the low dose magnetic field has been found in recent studies. The effect of magnetic field forces on cochlear cells is not clear in the literature. Objective: In our study, we first applied in vivo pulsed magnetic fields to laboratory rats to investigate the effects on cochlea with distortion product otoacoustic emission test followed by histopathological examinations. Methods: Twelve rats were included in this study, separated into two groups as study group and control group. The rats in the study group were exposed to 40 Hz pulsed magnetic field for 1 h/day for 30 days; the hearing of the rats was controlled by otoacoustic emission test. Also, their cochleas were removed and histochemical examination was performed by Caspase-3, Caspase-9, and TUNEL methods. Results: A statistically significant difference was determined (p < 0.05) when the hearing thresholds of the groups obtained by using 5714 Hz and 8000 Hz stimuli were compared by Kruskal–Wallis test. A significant reaction was observed in the study group, especially in the outer ciliated cells during immunohistochemical examinations by using Caspase-3 and Caspase-9 methods. A significantly positive difference was determined in the study group, especially at the outer ciliated cells and the support cells of the corti organ, when compared to the control group (p < 0.05) by the TUNEL method. Conclusion: According to the results of our study, the very low dose magnetic field, which is considered to be used for therapeutic purposes recently, can cause both auditory function defects and histopathologic damage in cochlear cells. Resumo: Introdução: Os sistemas biológicos são geralmente expostos a forças de campo magnético em diferentes intensidades e frequências, direta ou indiretamente, na vida diária. Apesar dos resultados negativos, o uso terapêutico do campo magnético de baixa dose tem sido encontrado em estudos recentes. O efeito das forças do campo magnético sobre as células cocleares não está claro na literatura. Objetivo: Em nosso estudo, aplicamos pela primeira vez campos magnéticos pulsados in vivo em ratos de laboratório para investigar os efeitos na cóclea através do teste de emissão otoacústica por produto de distorção e análises histopatológicas. Método: Doze ratos foram incluídos neste estudo, os quais foram separados em dois grupos, grupo de estudo e grupo controle. Os ratos do grupo de estudo foram expostos a campo magnético pulsado de 40 Hz por 1 hora/dia por 30 dias, e a audição dos ratos foi controlada por testes de emissão otoacústica. Além disso, suas cócleas foram colhidas e o exame histoquímico foi feito pelos métodos caspase-3, caspase-9 e TUNEL. Resultados: Foi determinada uma diferença estatisticamente significante (p < 0,05) quando os limiares auditivos dos grupos obtidos por meio dos estímulos de 5714 Hz e 8000 Hz foram comparados pelo teste de Kruskal-Wallis. Uma reação significante foi observada no grupo de estudo, especialmente nas células ciliadas externas nas análises imuno-histoquímicas, com os métodos caspase-3 e caspase-9. Uma diferença significantemente positiva foi determinada no grupo de estudo, especialmente nas células ciliadas externas e nas células de suporte do órgão de Corti, quando comparadas com o grupo controle (p < 0,05) pelo método TUNEL. Conclusão: De acordo com os resultados do nosso estudo, o campo magnético de dose baixa, que tem sido considerado para uso terapêutico recentemente, pode causar defeitos na função auditiva e danos histopatológicos nas células cocleares. Keywords: Electromagnetic field, Otoacoustic emissions, Cochlea, Palavras-chave: Campo eletromagnético, Emissões otoacústicas, Cóclea