Original Investigation

Possible Ototoxic Effects of Topical Rifamycin Application: An Electrophysiological and Ultrastructural Study

10.5152/tao.2017.2391

  • Cihan Abaylı
  • Yusuf Kul
  • Muhsin Koten
  • Ahmet Rıfat Karasalihoğlu
  • Abdullah Taş
  • Recep Yağız
  • Erdoğan Bulut

Received Date: 16.02.2017 Accepted Date: 06.06.2017 Turk Arch Otorhinolaryngol 2017;55(3):99-104

Objective:

This study aimed to investigate possible ototoxicity associated with topical rifamycin application via electrophysiological tests and ultrastructural examinations.

Methods:

Electrophysiological assessment was performed with tympanometry, auditory brainstem response (ABR), and distortion product otoacoustic emission (DPOAE) measurements. This study was conducted on 40 ears of 20 guinea pigs that were detected to have normal hearing thresholds. The animals were randomly assigned to three groups: Group 1 (n=12) received 0.1 mL rifamycin, Group 2 (n=8) received 0.1 ml gentamycin, and Group 3 (n=20) received 0.1 mL physiological saline. The antibiotics and saline solutions were administered via intratympanic injections. After five injections every other day, electrophysiological tests were performed again on the 15th day. After electrophysiological measurements, the temporal bones of all guinea pigs were prepared for ultrastructural examinations and the cochlear surface morphology was examined by scanning electron microscopy (SEM).

Results:

The animals in group 3 did not show a statistically significant change in their DPOAE signal/noise ratio (SNR) or ABR thresholds (p>0.05). In groups 1 and 2, the reduction in the DPOAE SNR and the increase in the ABR threshold were statistically significant (p<0.05). Regarding SEM examination results, the animals in groups 1 and 2 showed statistically significant outer hair cell damage and cochlear degeneration due to the ototoxic effect of the drugs (p<0.05), whereas the animals in group 3 showed no significant damage (p>0.05).

Conclusion:

The results indicate that rifamycin application to the middle ears of guinea pigs has mild ototoxic effects on their inner ears.

ÖZET

Amaç:

Bu çalışmada topikal rifamisin uygulamasının olası ototoksisitesi elektrofizyolojik testler ve ultrastrüktürel incelemeler ile araştırıldı.

Yöntemler:

Elektrofizyolojik değerlendirme timpanometri, işitsel beyinsapı yanıtları (ABR) ve distorsiyon ürünü otoakustik emisyon (DPOAE) ölçümleri ile gerçekleştirildi. Normal işitme eşiği tespit edilen 20 adet kobayın 40 kulağı çalışmaya dahil edildi ve rastgele olarak 3 gruba ayrıldı. Birinci gruba (n=12) 0.1mL rifamisin, 2. Gruba (n=8) 0.1 mL gentamisin, 3. Gruba (n=20) 0.1 mL serum fizyolojik uygulandı. Antibiyotikler ve serum fizyolojik intratimpanik (İT) enjeksiyon ile uygulandı. Gün aşırı beş uygulama ardından, 15. gün elektrofizyolojik testler tekrarlandı. Elektrofizyolojik ölçümler sonrası ultrastrüktürel incelemeler için tüm kobayların temporal kemikleri hazırlandı ve koklea yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskopisinde (TEM) incelendi.

Bulgular:

Grup 3'te yer alan kobayların DPOAE sinyal/ gürültü-oranlarında (SNR) ve ABR eşiklerinde istatistiksel anlamlı fark gözlenmedi (p>0.05). Grup 1 ve Grup 2'deki kobayların DPOAE SNR'lerinde düşme ve ABR eşiklerindeki yükselme istatistiksel olarak anlamlıydı (p<0.05). TEM ile yapılan incelemede Grup 1 ve Grup 2'de ototoksik etkiye bağlı gözlenen istatistiksel olarak anlamlı dış tüylü hücre hasarı ve koklea dejenerasyonu saptandı (p<0.05), Grup 3'te anlamlı hasar gözlenmedi (p>0.05).

Sonuç:

Bu çalışma, orta kulağa lokal olarak uygulanan rifamisinin kobay iç kulağı üzerine hafif derecede ototoksik etkileri olduğunu ortaya koymaktadır.

TR PDF

Keywords: Rifamycin, ototoxicity, otoacoustic emission, auditory brainstem response, scanning electron microscopy, guinea pig