Damage and functional recovery of the Atlantic cod (Gadus morhua) inner ear hair cells following local injection of gentamicin

Abstract

This study addresses the ultrastructural and functional damage and subsequent recovery of the inner ear in the Atlantic cod following intrasaccular gentamicin injection. Inner ear damage was assessed using SEM and measurements of AEP following 250-Hz pure-tone stimuli. Data from gentamicin-treated fish were compared with control (no injection) and sham (injection of saline) fish. Control fish had normal response thresholds associated with well-developed hair cell bundles in their macula sacculi. Sham fish had higher response thresholds compared with control fish during the first week post-intervention, but response thresholds were subsequently normal. Treated fish displayed significant inner ear damage associated with an increased average AEP threshold on the third day following treatment. Thereafter, inner ear tissue displayed signs of progressive regeneration until it was comparable to controls from the 14th day. Response thresholds were similar to those of control fish from the 17th day following treatment. These observations suggest that the macula sacculi of Atlantic cod can regenerate towards a near-complete functional and ultrastructural recovery within 17–21 days following ototoxic gentamicin treatment.

• Fish hearing
• AEP
• SEM
• Gentamicin
• Inner ear hair cells
• Regeneration

Abbreviations
SEM	=	Scanning electron microscopy
AEP	=	Auditory evoked potentials
NaCl	=	Sodium chloride
CO2	=	Carbon dioxide
χ2	=	Chi-square

Abbreviations
SEM	=	Scanning electron microscopy
AEP	=	Auditory evoked potentials
NaCl	=	Sodium chloride
CO2	=	Carbon dioxide
χ2	=	Chi-square

Sumario

El estudio se refiere al daño funcional y ultra-estructural y la consecuente recuperación del oído interno del bacalao del atlántico después de la inyección intra-sacular de gentamicina. El daño al oído interno fue evaluado usando el SEM y mediciones de AEP luego de un estímulo tonal puro de 250 Hz. Los datos de los peces tratados con gentamicina fueron comparados con los de peces de un grupo control (sin inyección) y con aplicación falsa (inyección de solución salina). Los peces control tuvieron respuestas normales asociadas con haces de células ciliadas bien desarrolladas en las máculas del sáculo. Los peces con aplicación falsa tuvieron umbrales de respuesta más altos comparados con los peces control durante la primera semana post-intervención, pero los umbrales de respuesta fueron normales posteriormente. Los peces tratados mostraron daño significativo del oído interno asociado con un aumento en los umbrales promedio de los AEP en el tercer día después del tratamiento. De ahí en adelante, el tejido del oído interno mostró signos de regeneración progresiva, hasta que fue comparable con los peces control a partir del día 14. Los umbrales de respuesta fueron similares a aquellos de los peces control a partir del día 17. Estas observaciones sugieren las máculas saculares del bacalao del atlántico puede regenerarse hasta una recuperación funcional y ultra-estructural casi completa entre los 17 y los 21 días luego del tratamiento con gentamicina.