Skip to main content
CoDAS logoLink to CoDAS
. 2022 Jan 12;34(3):e20210041. doi: 10.1590/2317-1782/20212021041
View full-text in Portuguese

Audiological profile and cochlear functionality in Williams syndrome

Liliane Aparecida Fagundes Silva 1,, Rachel Sayuri Honjo Kawahira 2, Chong Ae Kim 2, Carla Gentile Matas 1
PMCID: PMC9769433  PMID: 35043861

ABSTRACT

Purpose

to evaluate cochlear functionality in Williams syndrome (WS) individuals.

Methods

a study with 39 individuals, being 22 with WS aged between 7 and 17 years, 15 male and 7 female, and 17 individuals with typical development and normal hearing. All individuals were evaluated using pure tone audiometry, acoustic immittance measurements, and Transient Evoked Otoacoustic Emissions (TEOAE). The audiological profile in individuals with WS was analyzed, and TEOAE responses were compared between WS individuals without hearing loss and typical developmental individuals.

Results

The hearing loss was observed in 50% of patients, being 78.95% sensorineural and 21.05% mixed. This hearing loss was predominantly mild to moderate, affecting mainly frequencies above 3 kHz. As for TEOAE, there was a higher incidence of absence and lower amplitude responses in individuals with WS.

Conclusion

WS individuals have hair cell dysfunction, mainly in the basal region of the cochlea. Thus, TEOAE analysis is an important clinical resource to be considered in the routine audiological evaluation.

Keywords: Williams Syndrome, Hearing loss, Cochlea, Audiology, Audiometry Pure-tone

INTRODUCTION

Williams syndrome (WS) is a rare genetic disorder resulting from a microdeletion in the region of the long arm of chromosome 7 (7q11.23), containing approximately 28 genes(1,2). It is estimated to occur in 1:7.500 live births and has an equal prevalence in male and female individuals(1). The WS phenotype is characterized by multiple physical, neurological, and systemic abnormalities(2).

In the scope of the audiological phenotype, especially at high frequencies, above 3 kHz, sensorineural hearing loss has been pointed out in several studies addressing the WS(3-5), an involvement that starts in the late childhood period and early adult life and tends to be progressive(3,5-7).

Seeking to understand such a scenario, some studies have associated the influence of some genes often deleted in individuals with WS that can contribute to their hearing loss, including the Elastin (ELN)(1) gene, General Transcription Factor (GTF2I) gene, and Lim Domain Kinase 1 (LIMK1) gene(8). Many studies have observed the expression of these genes in the tissue of the auditory system, damaging blood supply, balance of ion gradient, and functionality of cochlear structures(3,9,10). Therefore, especially regarding cochlear functionality, the audiological assessment of WS is highly important for this population.

A way of measuring the functionality of outer hair cells of the cochlea is by capturing Otoacoustic Emissions (OAE), which are responses generated by the energy release in these cells and can occur spontaneously or evoked by an acoustic stimulus. The most commonly used stimuli include the transient-evoked otoacoustic emission (TEOAE), consisting of a brief stimulation through clicks or tone burst, and the Distortion Product (DPOAEs), in which two pure tones of different frequencies are emitted simultaneously generating a reflected response that is a product of the distortion resulting from the combination of the two tones(11).

Some OAE studies have demonstrated a cochlear fragility since even individuals with normal auditory thresholds can present cochlear alterations accompanied by subclinical symptoms(4,5,12,13). However, hearing-related studies in patients with WS are still very recent and scarce. Although different hypotheses have been raised since the early studies aiming to find responses that justify the behavioral phenotype of these individuals, little is known on the origin of most auditory characteristics of this population.

Therefore, our goal is to characterize the audiological profile and assess the cochlear functionality of individuals with WS.

METHODS

This is a transversal clinical study approved by the Ethics Committee of the research institution, protocol number 15.825, carried out in individuals with WS (Study Group – SG) attended at the Genetics Unit of the Children's Institute of the Clinical Hospital of the Medicine School, University of São Paulo.

The following inclusion criteria were applied for the individuals in the SG: to present confirmed WS diagnosis through the Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) and belong to the age group between seven and 17 years old. The exclusion criteria were excess wax in the external acoustic meatus and failure to comply with all procedures.

We performed a clinical analysis of the records that resulted in the selection of 34 patients to participate in the study. Four of these patients could not be reached, six did not agree to participate, one had excess wax in the external acoustic meatus and did not return for evaluation after removal, and one did not allow some of the procedures.

Thus, 22 patients were excluded from the study: seven females and 15 males with chronological age between seven and 17 years (12.36 ± 3.02) and mental age between three and 14 years (6.52 ± 2.28). The Intelligence Quotient (IQ) assessment based on the Wechsler Abbreviated Intelligence (WASI) revealed results between 37 and 98 (54.05 ± 13.48).

For comparison purposes, a Control Group (CG) was composed of a convenience sample containing 17 individuals with typical development and normal hearing – seven female and 10 male – of chronological age between seven and 17 years (11.88 ± 3.12). These individuals did not present any complaints of delayed cognitive neuropsychomotor, speech, or school performance development, which were verified through anamnesis with the respective parents or caregivers.

To emphasize the presence of hearing loss or middle ear involvement in the patients in the CG, we considered the following inclusion criterion: the presence of tympanometric curve types A, Ad or Ar and ipsi-and contralateral acoustic reflexes at the frequencies of 0.5, 1, 2, and 4 kHz(14); auditory thresholds obtained through pure tone audiometry below 20 dB NA at all tested frequencies (0.25, 0.5, 1, 2, 3, 4, 6, and 8 kHz)(15); Speech Recognition Threshold up to 10 dB HL above the three-tone average, and Speech Recognition Percentage Index containing at least 88% of hits(15).

Before starting the procedures, the parents read and signed an Informed Consent Form, and the patients signed a Term of Consent. Next, the parents answered an audiological anamnesis to provide the information from the patients’ records regarding factors that could interfere with the assessment. Additionally, a meatuscopy was performed to verify a possible obstruction in the external acoustic meatus.

We performed acoustic immittance measures to verify possible middle ear involvement on an immittance meter by Interacustic, model AT235, equipped with a 226 Hz probe. According to the peak admittance measure, the tympanometric curve was characterized following Jerger’s criteria(14). The acoustic reflexes were tested manually until the intensity of 110 dB HL and retested in cases of reflex absence to confirm the results.

Subsequently, we conducted pure tone and speech audiometry using a clinical audiometer by Grason-Stadler, model GSI 61, with the patient inside the acoustic booth, according to regulation ANSI S3.1-1991 for the amount of environmental noise. Pure tone air-conduction audiometry thresholds were measured at the conventional frequencies (0.25 to 8 kHz) considering values up to 20 dB HL(15) as normal auditory thresholds. Upon thresholds above 20 dB HL at any frequency between 0.5 and 4 kHz, bone-conduction audiometry was performed to determine the type of hearing loss(15). To establish the hearing loss degree, we considered each frequency individually as follows: from 25 to 40 dB HL – mild; 45 to 70 dB HL – moderate; 75 to 90 dB HL – severe; and above 95 dB HL – deep. The Speech Recognition Threshold (SRT) was applied in the speech audiometry aiming at a lower intensity at which the individual had at least 50% of hits for trisyllable or polysyllable spoken words, in addition to the Speech Recognition Percent Index (SRPI), with a list of 25 monosyllables to be spoken at the intensity of 30 dB HL above the SRT, considering hits above 88% as normal results(15).

The Transient Evoked Otoacoustic Emissions (TEOAE) were measured only in patients who presented normal auditory thresholds using the equipment Smart EP USB Jr by Intelligent Hearing Systems (IHS 5020) (Miami-Florida), equipped with a 10D phone placed on the patient’s acoustic meatus with latex rubber. The collection parameters encompassed the acquisition of 1024 click stimuli with a non-linear 75-microsecond duration at a rate of 19.30 stimuli per second, a gain of 4000 at the intensity of 80 dB SPL. The analysis window was kept open at 30 ms analyzing at the frequencies of 1, 1.5, 2, 3, and 4 kHz. To determine the presence of TEOAE, we established probe stability of ≥70%, response reproductivity of ≥50%, and applied the criterion of signal-noise relation (S/R) higher than 3 dB SPL for the frequencies of 1 and 1.5 kHz and higher than 6 dB SPL for the remaining frequencies. As for the response, we considered its presence in at least three frequency bands. In patients without TEOAE indication, the probe was repositioned and another measurement was performed considering the best response achieved.

The data collected were tabulated and descriptive and inferential statistical analyses were performed through parametric tests since the sample followed a normal distribution. An unpaired T-test was applied to compare the control and study groups, while a Pearson's chi-square test (χ2) verified the association between two variable categories, such as groups and presence/absence of response.

The statistical analysis of the data adopted a significance level of ≤ 0.05 (5%). Values regarded as statistically significant are marked with an asterisk (*).

RESULTS

Although only two families have reported being aware of the patient’s hearing loss, our study found 11 patients (19 ears) who presented hearing loss (50% of the sample) (Table 1). Among the ears with hearing loss, we observed a higher prevalence of sensorineural hearing loss (15/19 ears = 78.95%), followed by mixed hearing loss (4/19 ears = 21.05%).

Table 1. Summary of results obtained from the tympanometric curve and pure tone audiometry of patients with hearing loss.

Patient Right Ear Left Ear
Type of Tympanometric curve Hearing loss Tympanometric curve Hearing loss
Type Degree Frequencies (kHz) Type Degree Frequencies (kHz)
1 A SNHL Mild 6 and 8 A SNHL Mild 6 and 8
2 A SNHL Mild to moderate 6 and 8 A SNHL Mild 6 and 8
3 A Normal thresholds A SNHL Mild 3 and 6
4 C SNHL Mild 6 and 8 C SNHL Mild 6 and 8
5 A SNHL Mild 0.25 and 0.5 A Normal thresholds
6 A SNHL Mild 4 A Normal thresholds
7 Ad SNHL Mild 0.25 and 6 Ad SNHL Mild 0.25
8 A SNHL Moderate 3 to 8 A MHL Mild to severe* All
9 B MHL Moderate to severe* All A SNHL Mild to moderate 4 to 8
10 Ad SNHL Mild 6 and 8 A SNHL Mild 1, 2, 3, 6, and 8
11 B MHL Mild to moderate* All B MHL Mild to moderate* All
*

degree of hearing loss considering the air-conduction thresholds

Caption: kHz- Kilo Hertz; SNHL - Sensorineural hearing loss; MHL- Mixed hearing loss

Although most cases showed a mild hearing loss degree with thresholds below 45 dB HL (12/19 ears = 63.16%), some patients had higher auditory thresholds reaching up to 65 dB HL (5/19 ears = 26.32%), whereas others presented thresholds above 65 dB HL (2/19 ears = 10.52%).

The main types of the tympanometric curve were type-A tympanometric curve (14/19 ears = 73.69%), followed by type-Ad and B curves (3/19 ears each= 15.79% each), and type-C curve, found on both ears of a single patient (2/19 ears= 10.52%).

The analysis of the presence of hearing loss according to the chronological age showed that the two groups (with hearing loss x without hearing loss) did not differ in this respect (t= -0.27; gl= 19; p-value= 0.790), since the data were dispersed, thus not demonstrating any association between these variables (Figure 1).

Figure 1. Distribution of patients with or without hearing loss according to chronological age.

Figure 1

The comparison of auditory thresholds between the groups revealed significantly higher thresholds in the SG than in the CG (p-value < 0.05) (Table 2).

Table 2. Comparison of pure tone audiometry thresholds between both groups.

Frequency Group N Right Ear Left Ear
Average ± Standard Deviation p-value Average ± Standard Deviation p-value+
0.25 kHz SG 44 14.77 ± 12.49 0.006* 12.27 ± 9.22 0.003*
CG 34 6.18 ± 4.52 5.59 ± 2.43
0.5 kHz SG 44 15.23 ± 12.29 0.001* 12.27 ± 9.22 0.004*
CG 34 5.00 ± 3.06 5.59 ± 3.49
1 kHz SG 44 12.50 ± 11.21 0.003* 12.05 ± 12.88 0.004*
CG 34 4.12 ± 3.18 2.94 ± 3.57
2 kHz SG 44 11.59 ± 15.30 0.007* 10.23 ± 13.49 0.024*
CG 34 1.77 ± 3.03 2.95 ± 3.98
3 kHz SG 44 15.00 ± 18.71 0.009* 12.50 ± 15.41 0.034*
CG 34 3.23 ± 3.93 4.71 ± 4.83
4 kHz SG 44 17.50 ± 19.13 0.004* 18.86 ± 21.49 0.012*
CG 34 4.12 ± 3.63 5.88 ± 5.37
6 kHz SG 44 21.36 ± 18.78 0.002* 24.55 ± 23.95 0.005*
CG 34 7.06 ± 5.32 8.53 ± 3.43
8 kHz SG 44 25.23 ± 22.33 0.002* 24.32 ± 19.04 0.000*
CG 34 7.94 ± 4.70 5.29 ± 4.13
*

p-value statistically significant;

+

p-value obtained through T-test for independent samples

Caption: CG- Control Group; SG- Study Group; N- Sampling number; kHz- kilo Hertz

To prevent the functionality analysis of the outer hair cells from being compromised, we measured the TEOAE only in the ears that did not present any type of hearing loss. Thus, 34 ears were assessed in the CG and 25 in the SG. Also, none of these individuals had a record of ear surgery or middle ear alteration, discarded by the presence of tympanometric curve of types B or C without ipsi- or contralateral acoustic reflexes(14).

Initially, we calculated the percentage of responses at each frequency assessed per group. We verified an association between the groups and the presence of TEOAE response, considering the absence of TEOAE as a key differentiator for the WS group (Table 3).

Table 3. - Percentages of responses in the TEOAE and p-value from the association of variable ‘presence of response’ in relation to SG and CG.

TEOAE Presence of Response SG (n=25) CG (n=34) χ2 GL p-value+
1 kHz Yes 56.00% 88.24% 7.896 1 0.005*
No 44.00% 11.76%
1,5 kHz Yes 64.00% 100.00% 14.443 1 0.000*
No 36.00% 0.00%
2 kHz Yes 52.00% 91.18% 11.662 1 0.001*
No 48.00% 8.82%
3 kHz Yes 60.00% 100.00% 16.376 1 0.001*
No 40.00% 0.00%
4 kHz Yes 28.00% 64.71% 7.776 1 0.005*
No 72.00% 35.29%
Response Yes 64.00% 100.00% 14.443 1 0.000*
No 36.00% 0.00%
*

statistically significant p-value;

+

p-value obtained through Pearson's chi-square test (χ2)

Caption: TEOAE- Transient Otoacoustic Emissions; CG- Control Group; SG- Study Group; n- Sampling number; kHz- kilo Hertz

Subsequently, we calculated the descriptive measures considering the signal-to-noise ratio per frequency in each group. Statistically significant differences were found between the groups, with the signal-to-noise ratio with the lowest value in the SG at all analyzed frequencies (Table 4).

Table 4. Descriptive analysis and comparison of the signal-to-noise ratio values per frequency analyzed.

N Average
(dB SPL)
Standard Deviation Minimum Median Maximum T-Value DF p-value+
1 kHz SG 25 3.74 2.51 0.04 3.71 9.44 5.56 48 0.000*
CG 34 9.69 5.52 1.17 7.83 21.53
1,5 kHz SG 25 5.84 4.68 0.10 4.09 16.00 3.96 56 0.000*
CG 34 11.18 5.66 3.62 10.34 24.97
2 kHz SG 25 6.44 5.33 0.13 6.41 15.19 4.11 52 0.000*
CG 34 12.22 5.35 1.27 13.38 21.83
3 kHz SG 25 8.35 5.61 0.18 9.53 16.42 4.74 55 0.000*
CG 34 15.80 6.42 6.07 15.64 26.70
4 kHz SG 25 5.05 4.76 0.39 4.15 20.58 3.42 56 0.001*
CG 34 10.00 6.38 1.92 8.13 25.12
Response SG 25 18.52 4.68 11.35 16.65 27.12 3.14 51 0.003*
CG 34 22.40 4.69 13.28 21.70 30.06
*

statistically significant p-value;

+

p-value obtained through unpaired T-test

Caption: N- Sampling number; dB SPL- decibel Sound Pressure Level; kHz- kilo Hertz; DF- Degrees of freedom

DISCUSSION

The goal of this study was to assess the audiological profile of individuals with WS and analyze the functionality of outer hair cells of the cochlea in patients without middle ear involvement, a record of ear surgery, or hearing loss. In addition, due to the inclusion of a Control Group, the results obtained from the TEOAE of individuals with WS could be compared with those of individuals with neurotypical development and without audiological involvement.

Our findings point out the relevant prevalence of hearing loss in individuals with WS, thus suggesting that such population has a dysfunction in hair cells, especially in cochlea basal regions, a cochlear involvement that can occur even in patients without any apparent alteration in the basic audiological assessment.

The results from the pure tone audiometry threshold pointed to hearing loss in 50% of the studied population with WS, which corroborates other findings reported in the literature describing a high occurrence of hearing loss in WS cases(3), corresponding from 25% of individuals between 6 and 14 years(7) to 59% of individuals at school age(5). In adult individuals, the literature indicates the presence of hearing loss in more than 38.46% of the assessed cases(16).

We found that most cases involved a mild sensorineural hearing loss emerging especially at high frequencies, from 3 kHz, which corroborates other findings reported in the literature describing the predominance of sensorineural hearing loss(3-5,8,16,17) from mild to moderate degrees(4-6) with major damage at high frequencies(3,4,6-8,17).

Some studies have highlighted that the hearing loss in WS has a similar configuration to the noise-induced hearing loss, probably due to the absence of acoustic reflex, since the physiological mechanism of reflex can protect the auditory system of strong sounds(4,18). In this study, we observed only six ears (13.63%) with auditory lowering at the frequencies of 4 kHz and/or 6 kHz, with recovery at the frequency of 8 kHz, including some presenting reflexes.

It is known that noise-induced hearing loss is related to oxidative stress. Therefore, an increase in the production of reactive oxygen species – ROS can result from uncontrolled mitochondria functions, ischemia, and toxic excitation, causing a production boost of free radicals leaving some regions of the cochlea, especially outer hair cells, vascular striae, and internal hair cells in the cochlea base, which are more vulnerable to lesions(19).

Several studies have assessed the genes involved in the regulation of reactive oxygen species. Even though, the most commonly mentioned genes are not those deleted in the WS, like GSTM1 (20), SOD2, PON (21), KCNE1 (22), CAT (23), PCDH15, and MYH14 gene(24). Thus, the theory of noise-induced hearing loss in WS should be further explored.

It is also worth noting that despite the prominent sensorineural hearing loss in this syndrome, we should not disregard the existence of conductive involvement due to the presence of both type-B and C tympanometric curves and mixed hearing loss, observed in 21.05% of the patients. Other studies reached an even higher percentage in patients with middle ear involvement, corresponding from 23%(7,16) to 47% of the cases(6), in which individuals with WS can be more likely to present middle ear alterations than the general population(5).

Some studies have found that the elastin (ELN) gene is expressed in many regions of the human body, including the tympanic membrane, auditory tube, and tendons of muscles that sustain the tympanic ossicular chain (as stapedius muscle and eardrum tensor)(25,26). Therefore, the absence of such gene in WS can influence the mobility of the structures in the ossicular-tympanic system that conduct the acoustic stimulus to the internal ear, thus generating a deficiency in the middle ear functionality and consequently conductive hearing loss.

Another highlighted characteristic in the literature is that hearing loss in WS is progressive(7) and has an early onset, starting in adolescence or early adult life(3,5,8,12,16). Although our study ranges a small sampling number of individuals at a limited age group gap (only 10 years), Figure 1 shows a dispersed distribution among the patients both with and without hearing loss. We also found that the patient with the lowest chronological age (seven years) already presents sensorineural hearing loss, which, in addition to confirming the early onset of hearing loss in patients with WS, points out that cochlear involvement can emerge not only during adolescence or early adult life, appearing even in childhood.

Still, concerning the involvement of the cochlear function, our results demonstrated that individuals with WS presented a higher percentage of absent responses and a lower amplitude of TEOAE concerning individuals without the syndrome. Other previous studies had observed the absence or at least reduction of the amplitudes of OAE(3) responses, especially at high frequencies(4,5), even in patients without any evident hearing loss in the assessment of conventional pure tone audiometry(5,7,12,13,17,27).

Some studies also found an attenuation in the TEOAE responses along time(7,12,17). It is worth pointing out that this study observed cochlear involvement in young patients (children and adolescents), which once again confirms that the dysfunction in the cochlea hair cells has an early onset.

It is believed that the deletion of some genes in WS is responsible for the behavioral phenotype presented by these individuals and can explain some of the findings from the audiological assessment.

Many studies consider that the ELN gene can be responsible for compromising the cochlear function as well, since it can reduce blood supply in the cochlea via vascular stenosis, resulting in hypoxia and cell death, in addition to causing stiffening of the basilar membrane, deregulating cochlea cell proliferation, and modifying the transduction signal of hair cells(3). Also, a deficiency in the ELN gene can lead to an unsynchronized movement of the stereocilia, resulting in delayed activation of the cochlear nerve and hearing loss(4).

In addition to the ELN, the GTF2IRD1 gene was found in the sensorineural tissues of the cochlea (acting as a receptor in the hair cells), spiral ganglion neurons – responsible for triggering the potential of action to conduct the auditory stimulus to the central auditory pathways –, vascular striae, Reissner membrane, among other types of cells in the rat organ of Corti. Thus, such dysfunctions can impair cochlear amplification through disturbances in the ion gradient, thus contributing to the hearing loss found in patients with WS(10).

The LIMK1 gene has also been associated with the regulation of mobility in the cochlea hair cells, thus its deletion can generate a dysfunction in the mechanisms that regulate the mobility of hair cells and damage cochlear amplification, leading to the early and progressive hearing loss commonly presented by individuals with WS(9).

Additionally, other genes that are often deleted in individuals with WS have been associated with alterations in the organs of the auditory system, like the FZD9 gene, which has been found in spiral ganglion neurons(28), and the STX1 gene, observed in the spiral ganglion and synapse of hair cells in the organ of Corti(29).

Accordingly, several studies have highlighted the importance of audiological monitoring in patients with WS, a scope in which OAE analysis is an important resource to be considered in audiological assessment batteries for being able to provide evidence on damages in the function of cochlea hair cells, even before the thresholds reached in the pure tone audiometry became altered(3-5,7,12,13,17,27). Thus, all participants’ families were instructed about the importance of annual hearing monitoring, and the patients with any alteration in the auditory assessment were referred for evaluation and medical conduct.

In this context, together with our findings, it is worth highlighting the importance of introducing public policies aimed at the audiological monitoring for this syndrome, including otorhinolaryngological and audiological assessments that range not only the basics through pure tone and speech audiometry but also acoustic immittance measures and OAE analysis, even in patients without apparent complaints, especially in individuals with difficulties in answering accurately the pure tone audiometry.

Furthermore, the audiological assessment in this study is limited to conventional frequencies. However, since the main involvement of individuals with WS seems to occur in the basal regions of the cochlea, monitoring through high-frequency (above 8 kHz) audiometry could also provide evidence of early alteration in the sensorial hearing organ, and an early diagnosis is important to better guide hearing-related care.

It is also worth emphasizing the difficulty of parents and family members in noticing hearing loss. During the anamneses, none of the parents or caregivers reported considering that the participant had any type of hearing loss. Since hearing losses are generally mild, they can easily go unnoticed in daily life.

Even to a mild degree, hearing loss can have a negative influence on the cognitive skills of attention and memory, compromise learning processes, affect language development, and jeopardize academic performance. Thus, despite being often disregarded, mild hearing loss can compromise the quality of life as a whole, thus requiring proper monitoring by professionals in the area.

CONCLUSION

Individuals with WS have a high occurrence of hearing loss, especially mild sensorineural and at high frequencies, thus suggesting a dysfunction in hair cells, mainly in the basal regions of the cochlea.

The TEOAE analysis presents some subclinical findings since the alteration in the TEOAE responses was observed in patients without hearing loss, thus representing an important clinical resource to be considered in the routine audiological assessment of these patients.

Funding Statement

Fonte de financiamento: o presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.

Footnotes

Study conducted at Departamento de Fisioterapia, Fonoaudiologia e Terapia Ocupacional, Faculdade de Medicina – FM, Universidade de São Paulo – USP – São Paulo (SP), Brasil.

Financial support: The present study was supported by Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - financing code 001.

REFERENCES

  • 1.Morris CA. Genetic aspects of supravalvular aortic stenosis. Curr Opin Cardiol. 1998;13(3):214–219. [PubMed] [Google Scholar]
  • 2.Sugayama SMM, Leone C, Chauffainlle MLLF, Okay TC, Kim CA. Síndrome de Williams: proposta de sistema de pontuação para diagnóstico clínico. Clinics (São Paulo) 2007;62(2):159–166. doi: 10.1590/S1807-59322007000200011. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 3.Marler JA, Elfenbein JL, Ryals BM, Urban Z, Netzloff ML. Sensorineural hearing loss in children and adults with Williams syndrome. Am J Med Genet A. 2005;138(4):318–327. doi: 10.1002/ajmg.a.30970. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 4.Gothelf D, Farber N, Raveh E, Apter A, Attias J. Hyperacusis in Williams syndrome: characteristics and associated neuroaudiologic abnormalities. Neurology. 2006;66(3):390–395. doi: 10.1212/01.wnl.0000196643.35395.5f. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 5.Marler JA, Sitcovsky JL, Mervis CB, Kistler DJ, Wightman FL. Auditory function and hearing loss in children and adults with Williams syndrome: cochlear impairment in individuals with otherwise normal hearing. Am J Med Genet C Semin Med Genet. 2010;154C(2):249–265. doi: 10.1002/ajmg.c.30262. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 6.Zarchi O, Attias J, Raveh E, Basel-Vanagaite L, Saporta L, Gothelf D. A comparative study of hearing loss in two microdeletion syndromes: velocardiofacial (22q11.2 Deletion) and Williams (7q11.23 Deletion) Syndromes. J Pediatr. 2011;158(2):301–306. doi: 10.1016/j.jpeds.2010.07.056. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 7.Barozzi S, Soi D, Comiotto E, Borghi A, Gavioli C, Spreafico E, et al. Audiological findings in Williams syndrome: a study of 69 patients. Am J Med Genet A. 2012;158(4):759–771. doi: 10.1002/ajmg.a.35241. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 8.Attias J. New findings on hyperacusis in Williams syndrome. ENT and Audiology News. 2013;21-6:76–78. [Google Scholar]
  • 9.Matsumoto N, Kitani R, Kalinec F. Linking LIMK1 deficiency to hyperacusis and progressive hearing loss in individuals with Williams syndrome. Commun Integr Biol. 2011;4(2):208–210. doi: 10.4161/cib.4.2.14491. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 10.Canales CP, Wong ACY, Gunning PW, Housley GD, Hardeman EC, Palmer SJ. The role of GTF2IRD1 in the auditory pathology of Williams–Beuren Syndrome. Eur J Hum Genet. 2015;23(6):774–780. doi: 10.1038/ejhg.2014.188. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 11.Carvallo RMM. In: Fonoaudiologia informação para a formação: procedimentos em audiologia. Carvallo RMM, editor. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan; 2003. Medidas eletroacústicas da Audição. A- Emissões Otoacústicas: Conceitos Básicos e Aplicações. pp. 22–41. [Google Scholar]
  • 12.Johnson LB, Comeau M, Clarke KD. Hyperacusis in Williams syndrome. J Otolaryngol. 2001;30(2):90–92. doi: 10.2310/7070.2001.20811. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 13.Paglialonga A, Barozzi S, Brambilla D, Soi D, Cesarani A, Gagliardi C, et al. Cochlear active mechanisms in young normal-hearing subjects affected by Williams syndrome: time-frequency analysis of otoacoustic emissions. Hear Res. 2011;272(1-2):157–167. doi: 10.1016/j.heares.2010.10.004. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 14.Jerger J. Clinical experience with impedance audiometry. Arch Otolaryngol. 1970;92(4):311–324. doi: 10.1001/archotol.1970.04310040005002. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 15.Santos TM, Russo ICP. A prática da audiologia clínica. 3ª. São Paulo: Cortez; 1991. [Google Scholar]
  • 16.Bedeschi MF, Bianchi V, Colli AM, Natacci F, Cereda A, Milani D, et al. Clinical follow-up of young adults affected by Williams syndrome: experience of 45 Italian patients. Am J Med Genet A. 2011;155A(2):353–359. doi: 10.1002/ajmg.a.33819. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 17.Barozzi S, Soi D, Spreafico E, Borghi A, Comiotto E, Gagliardi C, et al. Audiological follow-up of 24 patients affected by Williams syndrome. Eur J Med Genet. 2013;56(9):490–496. doi: 10.1016/j.ejmg.2013.07.001. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 18.Attias J, Raveh E, Ben-Naftali NF, Zarchi O, Gothelf D. Hyperactive auditory efferent system and lack of acoustic reflexes in Williams syndrome. J Basic Clin Physiol Pharmacol. 2008;19(3-4):193–207. doi: 10.1515/JBCPP.2008.19.3-4.193. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 19.Yamashita D. In: Free radicals in ENT Pathology. Oxidative Stress in Applied Basic Research and Clinical Practice. Miller J, Le Prell C, Rybak L, editors. Cham: Humana Press; 2015. Oxidative stress in noise-induced hearing loss. pp. 147–161. [DOI] [Google Scholar]
  • 20.Rabinowitz PM, Pierce Wise J, Sr, Hur Mobo B, Antonucci PG, Powell C, Slade M. Antioxidant status and hearing function in noise-exposed workers. Hear Res. 2002;173(1-2):164–171. doi: 10.1016/S0378-5955(02)00350-7. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 21.Fortunato G, Marciano E, Zarrilli F, Mazzaccara C, Intrieri M, Calcagno G, et al. Paraoxonase and superoxide dismutase gene polymorphisms and noise-induced hearing loss. Clin Chem. 2004;50(11):2012–2018. doi: 10.1373/clinchem.2004.037788. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 22.Van Laer L, Carlsson PI, Ottschytsch N, Bondeson ML, Konings A, Vandevelde A, et al. The contribution of genes involved in potassium-recycling in the inner ear to noise-induced hearing loss. Hum Mutat. 2006;27(8):786–795. doi: 10.1002/humu.20360. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 23.Konings A, Van Laer L, Pawelczyk M, Carlsson PI, Bondeson ML, Rajkowska E, et al. Association between variations in CAT and noise-induced hearing loss in two independent noise-exposed populations. Hum Mol Genet. 2007;16(15):1872–1883. doi: 10.1093/hmg/ddm135. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 24.Konings A, Van Laer L, Wiktorek-Smagur A, Rajkowska E, Pawelczyk M, Carlsson PI, et al. Candidate gene association study for noise-induced hearing loss in two independent noise-exposed populations. Ann Hum Genet. 2009;73(2):215–224. doi: 10.1111/j.1469-1809.2008.00499.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 25.Matsune S, Sando I, Takahashi H. Elastin at the hinge portion of the eustachian tube cartilage in specimens from normal subjects and those with cleft palate. Ann Otol Rhinol Laryngol. 1992;101(2 Pt 1):163–167. doi: 10.1177/000348949210100211. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 26.Kusuhara H, Isogai N, Enjo M, Otani H, Ikada Y, Jacquet R, et al. Tissue engineering a model for the human ear: assessment of size, shape, morphology, and gene expression following seeding of different chondrocytes. Wound Repair Regen. 2009;17(1):136–146. doi: 10.1111/j.1524-475X.2008.00451.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 27.Paglialonga A, Barozzi S, Brambilla D, Soi D, Cesarani A, Spreafico E, et al. Analysis of subtle auditory dysfunctions in young normal-hearing subjects affected by Williams syndrome. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2014;78(11):1861–1865. doi: 10.1016/j.ijporl.2014.08.010. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
  • 28.Shah SM, Kang YJ, Christensen BL, Feng AS, Kollmar R. Expression of Wnt receptors in adult spiral ganglion neurons: frizzled 9 localization at growth cones of regenerating neurites. Neuroscience. 2009;164(2):478–487. doi: 10.1016/j.neuroscience.2009.08.049. [DOI] [PMC free article] [PubMed] [Google Scholar]
  • 29.Safieddine S, Wenthold RJ. SNARE complex at the ribbon synapses of cochlear hair cells: analysis of synaptic vesicle- and synaptic membrane-associated proteins. Eur J Neurosci. 1999;11(3):803–812. doi: 10.1046/j.1460-9568.1999.00487.x. [DOI] [PubMed] [Google Scholar]
Codas. 2022 Jan 12;34(3):e20210041. [Article in Portuguese]

O perfil audiológico e a funcionalidade coclear na síndrome de Williams

Liliane Aparecida Fagundes Silva 1,, Rachel Sayuri Honjo Kawahira 2, Chong Ae Kim 2, Carla Gentile Matas 1

RESUMO

Objetivo

avaliar o perfil audiológico e a funcionalidade coclear em indivíduos com SW.

Método

estudo com 39 indivíduos, sendo 22 indivíduos com SW com idade entre 7 e 17 anos, sendo 15 do sexo masculino e 7 do sexo feminino e 17 indivíduos com desenvolvimento típico e normo-ouvintes. Todos os indivíduos foram avaliados por meio da audiometria tonal limiar, medidas de imitância acústica e análise das Emissões Otoacústicas Transientes (EOAT). Foi avaliado o perfil audiológico dos indivíduos com SW, e também foram comparadas as respostas das EOAT entre os indivíduos com SW sem perda auditiva e indivíduos controles.

Resultados

perda auditiva foi observada em 50% dos pacientes, sendo 78,95% neurossensorial e 21,05% mista. Esta perda foi predominantemente de grau leve a moderado, acometendo principalmente as frequências a partir de 3 kHz. Quanto às EOAT, observou-se maior incidência de ausência e de respostas de menor amplitude em indivíduos com SW.

Conclusão

indivíduos com SW apresentam disfunção das células ciliadas, principalmente da região basal da cóclea. Assim, a análise das EOAT é um recurso clínico importante a ser considerada na avaliação audiológica de rotina.

Descritores: Síndrome de Williams, Perda Auditiva, Cóclea, Audiologia, Audiometria de Tons Puros

INTRODUÇÃO

A síndrome de Williams (SW) é uma doença genética rara, decorrente de uma microdeleção na região do braço longo do cromossomo 7 (7q11.23), contendo aproximadamente 28 genes(1,2). Sua incidência é estimada entre 1:7.500 nascidos vivos e possui prevalência igual em ambos os sexos(1). O fenótipo da SW é caracterizado por múltiplas anormalidades físicas, neurológicas e sistêmicas(2).

Quanto ao fenótipo audiológico, a perda auditiva neurossensorial, principalmente nas frequências altas, acima de 3 kHz, tem sido observada em diversos estudos com SW(3-5), sendo que este comprometimento inicia-se no fim da infância ou no começo da vida adulta e tende a ser progressivo(3,5-7).

Afim de compreender este quadro, alguns estudos têm associado a influência de alguns genes frequentemente deletados em indivíduos com SW que podem contribuir para a perda auditiva destes pacientes, entre eles o gene Elastin (ELN)(1), o gene General Transcription Factor (GTF2I) e o gene Lim Domain Kinase 1 (LIMK1)(8). Diversos estudos têm observado a expressão desses genes em tecidos do sistema auditivo, prejudicando a irrigação sanguínea, o equilíbrio do gradiente iônico e a funcionalidade das estruturas cocleares(3,9,10). Considerando isto, a avaliação audiológica na SW, principalmente no que tange à funcionalidade coclear, é de muita importância para esta população.

Uma forma de mensurar a funcionalidade das células ciliadas externas da cóclea é por meio da captação das Emissões Otoacústicas (EOA) que são respostas geradas pela liberação de energia destas células, que podem ocorrer de forma espontânea ou evocada por meio de algum estímulo acústico. Dentre os estímulos mais utilizados, está o Transiente (EOAT), que é uma estimulação breve por meio de cliques ou tone burst, e o Produto de Distorção (EOAPD) onde dois tons puros de diferentes frequências são emitidos simultaneamente e a resposta refletida é um produto de distorção resultante da combinação dos dois tons(11).

Alguns estudos com EOA evidenciaram uma fragilidade colear, sendo que, mesmo indivíduos que apresentaram limiares auditivos dentro da normalidade, podem apresentar alterações cocleares com sintomas sub-clínicos(4,5,12,13). No entanto, estudos relacionados à audição em pacientes com SW ainda são recentes e escassos. Muitas hipóteses foram levantadas desde os primeiros estudos, afim de encontrar respostas que justifiquem o fenótipo comportamental desses indivíduos, no entanto, ainda pouco se sabe sobre a origem da maioria das características auditivas nesta população.

Desta forma, o objetivo do presente estudo é caracterizar o perfil audiológico e avaliar a funcionalidade coclear em indivíduos com SW.

MÉTODO

Estudo clínico transversal, aprovado pela Comissão de Ética da instituição de pesquisa, sob número 15.825, realizado em indivíduos com SW (Grupo Estudo – GE), atendidos na Unidade de Genética do Instituto da Criança do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo.

Os critérios de inclusão dos indivíduos do GE foram apresentar diagnóstico confirmado da SW pelo Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) e ter faixa etária entre sete e 17 anos. Quanto aos critérios de exclusão, foram considerados excesso de cera no meato acústico externo ou não realizar todos os procedimentos.

Foi realizada uma análise clínica dos prontuários, por meio da qual 34 pacientes foram selecionados para o estudo; dentre estes, não foi possível obter contato com quatro pacientes, seis pacientes não aceitaram participar, um estava com excesso de cera no meato acústico externo e não retornou para avaliação após remoção, e um não permitiu realizar todos os procedimentos.

Sendo assim, 22 pacientes foram incluídos no estudo, sendo sete do sexo feminino e 15 do sexo masculino, com idade cronológica entre sete e 17 anos (12,36 ± 3,02) e idade mental entre três e 14 anos (6,52 ± 2,28). A avaliação do Quociente de Inteligência (QI), por meio da escala Wechsler Abreviada de Inteligência (WASI), mostrou resultados entre 37 e 98 (54,05 ± 13,48).

Para fins de comparação dos resultados, um Grupo Controle (GC) foi composto por uma amostra de conveniência, contando com 17 indivíduos com desenvolvimento típico e com audição normal, sendo sete do sexo feminino e 10 do sexo masculino, com idade cronológica entre sete e 17 anos (11,88 ± 3,12). Esses indivíduos não apresentavam queixas de atraso no desenvolvimento neuropsicomotor cognitivo, de fala ou escolar, que foi verificado por meio de anamnese com os pais ou responsáveis.

Para descartar a presença de perda auditiva ou comprometimento de orelha média nos pacientes do GC, foi considerado como critério de inclusão: presença de curva timpanométrica tipo A, Ad ou Ar e reflexos acústicos presentes nas frequências de 0,5, 1, 2 e 4 kHz, ipsi e contralaterais(14); limiares auditivos obtidos pela audiometria tonal inferiores a 20 dB NA em todas as frequências testadas (0,25, 0,5, 1, 2, 3, 4, 6 e 8 kHz)(15); Limiar de Reconhecimento de Fala até 10 dB NA acima da média tritonal; e Índice de Percentual de Reconhecimento de Fala alcançando, no mínimo, 88% de acertos(15).

Antes de iniciar os procedimentos, os pais leram e assinaram o Termo de Consentimento Livre e Esclarecido e os pacientes assinaram o Termo de Assentimento. Em seguida os pais responderam a uma anamnese audiológica para se obter informações do histórico dos pacientes quanto à fatores que pudessem interferir na avaliação, e foi realizada uma meatoscopia para verificar possível obstrução do meato acústico externo.

Para verificar possível comprometimento de orelha média, as medidas de imitância acústica foram realizadas com o Imitanciômetro marca Interacustic, modelo AT235, com sonda de 226 Hz. De acordo com a medida do pico de admitância, a curva timpanométrica foi caracterizada de acordo com os critérios de Jerger(14). Os reflexos acústicos, foram testados manualmente até a intensidade de 110 dB NA, e foram retestados em casos de ausência de reflexos para confirmação dos resultados.

A seguir, as audiometrias tonal e vocal foram realizadas utilizando Audiômetro clínico da marca Grason-Stadler, modelo GSI 61, com o paciente dentro de cabina acústica atendendo à norma ANSI S3.1-1991 de quantidade de ruído ambiental. Foram mensurados os limiares tonais por via aérea, nas frequências convencionais (0,25 a 8 kHz), sendo considerados como limiares auditivos normais valores até 20 dB NA(15). Quando qualquer frequência entre 0,5 e 4 kHz apresentava limiares superiores 20 dB NA, foi realizada a audiometria tonal por via óssea para determinar o tipo da perda auditiva(15). Para determinar o grau da perda auditiva foi considerada cada frequência separadamente, sendo: de 25 a 40 dB NA- grau leve; de 45 a 70 dB NA - grau moderado; de 75 a 90 dB NA - grau severo; a partir de 95 dB NA - grau profundo. Para a audiometria vocal, foi utilizada a pesquisa do Limiar de Reconhecimento de Fala (LRF), buscando a menor intensidade em que o indivíduo acertava pelo menos 50% das palavras trissílabas ou polissílabas faladas, e o Índice Percentual de Reconhecimento de Fala (IPRF), onde uma lista de 25 monossílabas era falada na intensidade de 30 dB NA acima do LRF, sendo considerados como normais resultados acima de 88% de acertos(15).

As Emissões Otoacústicas com Estímulo Transiente (EOAT) foram mensuradas apenas nos pacientes que apresentavam limiares auditivos dentro da normalidade e foram realizadas com o equipamento Smart EP USB Jr da marca Intelligent Hearing Systems (IHS 5020) (Miami-Flórida) com fone 10D, posicionado no meato acústico do paciente com uma oliva de látex. Os parâmetros de coleta contemplaram a aquisição de 1024 estímulos clique com duração de 75 microssegundos, não linear, com taxa de apresentação de 19,30 estímulos por segundo, ganho de 4000 na intensidade de 80 dB NPS. A janela de análise foi mantida aberta em 30 ms, sendo analisadas as frequências de 1, 1,5, 2, 3 e 4 kHz. Para determinar a presença das EOAT, foi determinada estabilidade da sonda ≥70%, reprodutibilidade de resposta ≥50% e foi utilizado o seguinte critério: relação sinal ruído (S/R) maior do que 3 dB NPS para as frequências de 1 e 1,5 kHz e maior do que 6 dB NPS para as demais frequências. Para a Response, foi considerada a presença de resposta em pelo menos três bandas de frequência. Em pacientes que apresentaram EOAT ausentes, a sonda foi reposicionada e uma nova mensuração foi realizada, sendo considerada a melhor resposta obtida.

Os dados coletados foram tabulados e foi realizada uma análise estatística descritiva e inferencial utilizando testes paramétricos, uma vez que a amostra seguiu uma distribuição normal. Assim, o teste T não pareado foi utilizado para comparar os grupos controle e estudo e o teste do qui-quadrado de Pearson (χ2) foi adotado para verificar a associação entre duas variáveis categóricas, tais como grupos e presença/ausência de resposta.

Para análise estatística dos dados, adotou-se nível de significância ≤ 0,05 (5%). Os valores considerados estatisticamente significantes foram marcados com um asterisco (*).

RESULTADOS

Embora apenas duas famílias tenham relatado ciência do paciente ter qualquer perda auditiva, observou-se no presente estudo 11 pacientes (19 orelhas) que apresentaram perda auditiva (50% da amostra) (Tabela 1). Dentre as orelhas com perda auditiva, observou-se maior prevalência da perda auditiva neurossensorial (15/19 orelhas = 78,95%), seguida da perda auditiva mista (4/19 orelhas = 21,05%).

Tabela 1. Sumarização dos resultados obtidos da curva timpanométrica e da audiometria tonal nos pacientes que apresentaram perda auditiva.

Paciente Orelha Direita Orelha Esquerda
Tipo de Curva Timpanométrica Perda Auditiva Curva Timpanométrica Perda Auditiva
Tipo Grau Frequências (kHz) Tipo Grau Frequências (kHz)
1 A PANS Leve 6 e 8 A PANS Leve 6 e 8
2 A PANS Leve a moderada 6 e 8 A PANS Leve 6 e 8
3 A Limiares normais A PANS Leve 3 a 6
4 C PANS Leve 6 e 8 C PANS Leve 6 e 8
5 A PANS Leve 0,25 e 0,5 A Limiares normais
6 A PANS Leve 4 A Limiares normais
7 Ad PANS Leve 0,25 e 6 Ad PANS Leve 0,25
8 A PANS Moderada 3 a 8 A PAM Leve a severa* Todas
9 B PAM Moderada a severa* Todas A PANS Leve a moderada 4 a 8
10 Ad PANS Leve 6 e 8 A PANS Leve 1, 2, 3, 6 e 8
11 B PAM Leve a moderada* Todas B PAM Leve a moderada* Todas
*

grau da perda auditiva considerando os limiares obtidos na via aérea

Legenda: kHz- Kilo Hertz; PANS- Perda auditiva neurossensorial; PAM- Perda auditiva mista

No que tange ao grau da perda auditiva, observou-se que esta foi de grau leve na maioria dos casos, com limiares inferiores à 45 dB NA (12/19 orelhas = 63,16%); no entanto, observou-se alguns pacientes que apresentaram limiares auditivos superiores a este chegando até 65 dB NA (5/19 orelhas = 26,32%) e ainda alguns que apresentaram limiares acima de 65 dB NA (2/19 orelhas = 10,52%).

Quanto ao tipo de curva timpanométrica, observou-se principal ocorrência da curva timpanométrica do tipo A (14/19 orelhas = 73,69%), seguido da curva do tipo Ad e B (3/19 orelhas cada= 15,79% cada) e por último da curva do tipo C observada em apenas um paciente em ambas as orelhas (2/19 orelhas= 10,52%).

Ao analisar a presença de perda auditiva de acordo com a idade cronológica, observou-se que os grupos (com perda auditiva x sem perda auditiva) não diferiram quanto à idade cronológica (t= -0,27; gl= 19; p-valor= 0,790), sendo possível observar que os dados foram dispersos, não demonstrando nenhuma associação entre essas variáveis (Figura 1).

Figura 1. Distribuição dos pacientes com ou sem perda auditiva de acordo com a idade cronológica.

Figura 1

Ao comparar os limiares auditivos entre ambos os grupos, observou-se limiares significativamente elevados no GE em comparação ao GC (p-valor < 0,05) (Tabela 2).

Tabela 2. Comparação dos limiares da audiometria tonal entre os dois grupos.

Frequência Grupo N Orelha Direita Orelha Esquerda
Média ± Desvio Padrão p-valor Média ± Desvio Padrão p-valor+
0,25 kHz GE 44 14,77 ± 12,49 0,006* 12,27 ± 9,22 0,003*
GC 34 6,18 ± 4,52 5,59 ± 2,43
0,5 kHz GE 44 15,23 ± 12,29 0,001* 12,27 ± 9,22 0,004*
GC 34 5,00 ± 3,06 5,59 ± 3,49
1 kHz GE 44 12,50 ± 11,21 0,003* 12,05 ± 12,88 0,004*
GC 34 4,12 ± 3,18 2,94 ± 3,57
2 kHz GE 44 11,59 ± 15,30 0,007* 10,23 ± 13,49 0,024*
GC 34 1,77 ± 3,03 2,95 ± 3,98
3 kHz GE 44 15,00 ± 18,71 0,009* 12,50 ± 15,41 0,034*
GC 34 3,23 ± 3,93 4,71 ± 4,83
4 kHz GE 44 17,50 ± 19,13 0,004* 18,86 ± 21,49 0,012*
GC 34 4,12 ± 3,63 5,88 ± 5,37
6 kHz GE 44 21,36 ± 18,78 0,002* 24,55 ± 23,95 0,005*
GC 34 7,06 ± 5,32 8,53 ± 3,43
8 kHz GE 44 25,23 ± 22,33 0,002* 24,32 ± 19,04 0,000*
GC 34 7,94 ± 4,70 5,29 ± 4,13
*

p-valor estatisticamente significativo;

+

p-valor obtido pelo teste T para amostras independentes

Legenda: GC- Grupo Controle; GE- Grupo Estudo; N- Número amostral; kHz- kilo Hertz

Para não comprometer a análise da funcionalidade das células ciliadas externas, foram mensuradas as EOAT apenas nas orelhas que não apresentaram qualquer tipo de perda auditiva. Assim, avaliou-se 34 orelhas no GC e 25 orelhas no GE. Além disso, nenhum desses indivíduos apresentavam histórico de cirurgia otológica ou alteração de orelha média, que foi descartada pela presença de curva timpanométrica do tipo B ou C com ausência de reflexos acústicos ipsi ou contralaterais(14).

Inicialmente foram calculadas as porcentagens de respostas presentes em cada frequência avaliada, para cada grupo. Foi verificada associação entre os grupos e a presença de resposta das EOAT, sendo que a ausência das EOAT foi um diferencial para o grupo com SW (Tabela 3).

Tabela 3. Porcentagens de respostas presentes das EOAT e o p-valor da associação da variável ‘presença de resposta’ em relação aos GE e GC.

EOAT Presença de Resposta GE (n=25) GC (n=34) χ2 GL p-valor+
1 kHz Sim 56,00% 88,24% 7,896 1 0,005*
Não 44,00% 11,76%
1,5 kHz Sim 64,00% 100,00% 14,443 1 0,000*
Não 36,00% 0,00%
2 kHz Sim 52,00% 91,18% 11,662 1 0,001*
Não 48,00% 8,82%
3 kHz Sim 60,00% 100,00% 16,376 1 0,001*
Não 40,00% 0,00%
4 kHz Sim 28,00% 64,71% 7,776 1 0,005*
Não 72,00% 35,29%
Response Sim 64,00% 100,00% 14,443 1 0,000*
Não 36,00% 0,00%
*

p-valor estatisticamente significativo;

+

p-valor obtido pelo teste do qui-quadrado de Pearson2)

Legenda: EOAT- Emissões Otoacústicas Transientes; GC- Grupo Controle; GE- Grupo Estudo; n- Número amostral; kHz- kilo Hertz

A seguir, foram calculadas as medidas descritivas considerando a relação S/R para cada frequência em cada grupo. Observou-se diferenças estatisticamente significativas entre os grupos, sendo que a relação S/R foi menor no GE, em todas as frequências analisadas (Tabela 4).

Tabela 4. Análise descritiva e comparação dos valores da relação S/R para cada frequência analisada.

N Média (dB NPS) Desvio Padrão Mínimo Mediana Máximo Valor-T GL p-valor+
1 kHz GE 25 3,74 2,51 0,04 3,71 9,44 5,56 48 0,000*
GC 34 9,69 5,52 1,17 7,83 21,53
1,5 kHz GE 25 5,84 4,68 0,10 4,09 16,00 3,96 56 0,000*
GC 34 11,18 5,66 3,62 10,34 24,97
2 kHz GE 25 6,44 5,33 0,13 6,41 15,19 4,11 52 0,000*
GC 34 12,22 5,35 1,27 13,38 21,83
3 kHz GE 25 8,35 5,61 0,18 9,53 16,42 4,74 55 0,000*
GC 34 15,80 6,42 6,07 15,64 26,70
4 kHz GE 25 5,05 4,76 0,39 4,15 20,58 3,42 56 0,001*
GC 34 10,00 6,38 1,92 8,13 25,12
Response GE 25 18,52 4,68 11,35 16,65 27,12 3,14 51 0,003*
GC 34 22,40 4,69 13,28 21,70 30,06
*

p-valor estatisticamente significativo;

+

p-valor obtido pelo teste T não pareado

Legenda: N- Número amostral; dB NPS- decibel Nível de Pressão Sonora; kHz- kilo Hertz; GL- Graus de Liberdade

DISCUSSÃO

O presente estudo teve por objetivo avaliar o perfil audiológico de indivíduos com SW e analisar a funcionalidade das células ciliadas externas da cóclea dentre pacientes que não apresentavam comprometimento de orelha média, histórico de cirurgia otológica ou perda auditiva. Além disso, por contar com um grupo controle, os resultados obtidos nas EOAT de indivíduos com SW puderam ser comparados com o de indivíduos com desenvolvimento neurotípico e sem comprometimento audiológico.

Os achados desde estudo demonstraram importante prevalência de perda auditiva em indivíduos com SW, sugerindo que esta população apresenta uma disfunção das células ciliadas, principalmente das regiões basais da cóclea, sendo que este comprometimento coclear pode estar presente mesmo em pacientes sem nenhuma alteração aparente na avaliação audiológica básica.

Os resultados obtidos por meio da audiometria tonal limiar demonstraram perda auditiva em 50% da população estudada com SW, o que corrobora com outros achado da literatura que relatam uma alta incidência de perda auditiva na SW(3), correspondendo de 25% dos indivíduos entre 6 e 14 anos(7) à 59% dos indivíduos em idade escolar(5); em indivíduos adultos, a literatura demonstra presença de perda auditiva em mais de 38,46% dos casos avaliados(16).

No que tange às características desta perda auditiva, observou-se que esta foi principalmente neurossensorial de grau leve para a maioria dos casos e acometendo principalmente as frequências altas, a partir de 3 kHz, o que corroborou também com os achados da literatura que descreve predominância da perda auditiva neurossensorial(3-5,8,16,17), de grau leve a moderado(4-6) e com principal prejuízo das frequências altas(3,4,6-8,17).

Alguns estudos destacaram que a perda auditiva na SW tem configuração semelhante à da perda auditiva induzida por ruído, e que isto pode ser em decorrência da ausência de reflexo acústico, visto que o mecanismo fisiológico do reflexo pode proteger o sistema auditivo de sons de forte intensidade(4,18). No presente estudo nós observamos apenas 6 orelhas (13,63%) com rebaixamento auditivo nas frequências de 4 kHz e/ou 6 kHz com recuperação na frequência de 8 kHz, sendo que algumas delas apresentaram reflexos presentes.

Sabe-se que a perda auditiva induzida por ruído está relacionada ao estresse oxidativo. Assim, um aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (reactive oxigen species - ROS) pode ocorrer por descontrole das funções da mitocôndria, isquemia e excitação tóxica, levando a um aumento na produção de radicais livres deixando algumas regiões da cóclea, principalmente as células ciliadas externas, a estria vascular e as células ciliadas internas da base da cóclea, mais vulneráveis a lesões(19).

Diversos estudos, têm avaliado os genes envolvidos na regulação das espécies reativas de oxigênio. Apesar disto, os genes mais citados não são os deletados na SW, tais como, o GSTM1 (20) o SOD2, o PON (21), o KCNE1 (22), o CAT (23), o PCDH15 e o gene MYH14 (24). Desta forma, a teoria da perda auditiva induzida por ruído na SW ainda deve ser melhor estudada.

Cabe ressaltar também que, embora seja notório que a perda auditiva neurossensorial tenha maior incidência nesta síndrome, não se pode ignorar a existência do comprometimento condutivo, tanto pela presença de curva timpanométrica do tipo B e C, quando pela presença de perda auditiva mista, observada em 21,05% dos pacientes. Outros estudos observaram porcentagem até superior de pacientes com comprometimento de orelha média, correspondendo de 23%(7,16) à 47% dos casos(6), sendo que indivíduos com SW podem ter maior chance de apresentar alterações de orelha média do que a população em geral(5).

Alguns estudos observaram que o gene da elastina (ELN) é expresso em muitas regiões do corpo humano, incluindo a membrana timpânica, a tuba auditiva e os tendões dos músculos que sustentam a cadeia tímpano ossicular (tais como músculo do estapédio e tensor do tímpano)(25,26). Assim, a ausência deste gene na SW pode impactar na mobilidade das estruturas do sistema tímpano-ossicular que conduzem o estímulo acústico para a orelha interna, gerando uma deficiência na funcionalidade da orelha média, e consequente perda auditiva condutiva.

Outra característica destacada na literatura é que a perda auditiva na SW é progressiva(7) e de surgimento precoce, iniciando na adolescência ou no começo da vida adulta(3,5,8,12,16). O presente estudo contou com um pequeno número amostral e considerou para avaliação indivíduos com um intervalo de faixa etária restrito (apenas 10 anos). Apesar disto, observou-se na Figura 1 uma distribuição dispersa, tanto dentre os pacientes que apresentaram perda auditiva, quanto dentre os pacientes que não a apresentaram. Também, observou-se que o paciente com a menor idade cronológica (sete anos), já apresentou perda auditiva neurossensorial. Este resultado, além de confirmar o aparecimento precoce da perda auditiva em pacientes com SW, destaca que o comprometimento coclear pode surgir não apenas na adolescência ou início da vida adulta, mas ainda na infância.

Ainda no que tange ao comprometimento da função coclear, os resultados do presente estudo demonstraram que indivíduos com SW apresentaram maior porcentagem de respostas ausentes e de menor amplitude das EOAT em comparação aos indivíduos sem a síndrome. Outros estudos publicados anteriormente já haviam observado ausência ou ainda diminuição das amplitudes das respostas das EOA(3), principalmente para as frequências altas(4,5), mesmo em pacientes sem nenhuma perda auditiva evidente pela avaliação da audiometria tonal convencional(5,7,12,13,17,27).

Alguns estudos também observaram atenuação das respostas das EOAT ao longo do tempo(7,12,17). Destaca-se que no presente estudo observou-se comprometimento coclear em pacientes jovens (crianças e adolescentes), o que confirma mais uma vez que a disfunção das células ciliadas da cóclea se inicia precocemente.

Acredita-se que a deleção de alguns genes na SW seja responsável pelo fenótipo comportamental que esses indivíduos apresentam e podem explicar alguns achados encontrados na avaliação audiológica.

Diversos estudos acreditam que o gene da ELN também pode ser responsável por comprometer a função coclear, pois é capaz de reduzir a irrigação sanguínea na cóclea por estenose vascular, resultando em hipóxia e morte celular; também, pode enrijecer a membrana basilar, desregular a proliferação celular da cóclea, e ainda modificar a transdução do sinal das células ciliadas(3). Além disso, uma deficiência no gene da ELN pode levar à movimentação dessincronizada dos estereocílios, resultando em atraso na ativação do nervo coclear e em perda auditiva(4).

Além da ELN, o gene GTF2IRD1 foi observado nos tecidos neurossensoriais da cóclea (servindo como um receptor das células ciliadas), nos neurônios do gânglio espiral que são responsáveis por desencadear o potencial de ação para conduzir o estímulo auditivo para as vias auditivas centrais, na estria vascular, na membrana de Reissner e em vários outros tipos de células do órgão de Corti de ratos. Sendo assim, estas disfunções podem prejudicar a amplificação coclear por meio de um distúrbio no gradiente iônico, e contribuir para a perda auditiva verificada nos pacientes com SW(10).

Também, o gene LIMK1 tem sido associado à regulação da mobilidade das células ciliadas da cóclea. Desta forma, a deleção deste gene pode levar a uma disfunção dos mecanismos que regulam a mobilidade das células ciliadas e prejudicar a amplificação coclear, levando à perda auditiva precoce e progressiva comumente observada em indivíduos com SW(9).

Além desses, outros genes que se encontram frequentemente deletados em indivíduos com SW, têm sido associados às alterações dos órgãos do sistema auditivo, tais como o gene FZD9, que tem sido observado nos neurônios do gânglio espiral(28), e o gene STX1, que tem sido observado no gânglio espiral e na sinapse das células ciliadas do órgão de Corti(29).

Visto isso, diversos estudos destacaram a importância do monitoramento audiológico em pacientes com SW, sendo que a análise das EOA é um importante recurso a ser considerado na bateria de avaliação audiológica, por tratar-se de um método capaz de dar indícios de prejuízos na função das células ciliadas da cóclea, mesmo antes dos limiares obtidos pela audiometria tonal estarem alterados(3-5,7,12,13,17,27). Sendo assim, todas as famílias dos participantes do presente estudo foram orientadas quanto à importância do monitoramento anual da audição, e os pacientes com qualquer alteração na avaliação auditiva foram encaminhados para avaliação e conduta médica.

Considerando isto, em conjunto com os achados do presente estudo, deve-se destacar a importância da inclusão de políticas públicas voltadas ao monitoramento audiológico nesta síndrome, incluindo avaliação otorrinolaringológica, bem como, avaliação audiológica que contemple, além da avaliação básica por meio da audiometria tonal e vocal, e as medidas de imitância acústica, a análise das EOA, mesmo em pacientes sem queixas aparentes, e principalmente em indivíduos que apresentem dificuldades para responder fidedignamente à audiometria tonal.

Além disso, o presente estudo foi limitado à avaliação audiológica nas frequências convencionais. No entanto, como indivíduos com SW parecem ter principal comprometimento das regiões basais da cóclea, o monitoramento por meio da audiometria de altas frequências (acima de 8 kHz) poderiam também dar indícios de alteração precoce do órgão sensorial da audição, e o diagnóstico precoce é importante visando melhor orientação quanto aos cuidados da audição.

Cabe destacar, também, a dificuldade dos pais e familiares em perceber a perda auditiva. Durante a anamnese, nenhum dos pais ou responsáveis relataram achar que o participante da pesquisa teria qualquer tipo de perda auditiva. Como a perda auditiva geralmente é de grau leve, esta pode passar facilmente despercebida na vida diária.

A perda auditiva, mesmo de grau leve, pode influenciar negativamente nas habilidades cognitivas de atenção e memória, comprometer o aprendizado, afetar o desenvolvimento de linguagem e prejudicar o rendimento acadêmico. Desta forma, a perda auditiva de grau leve, embora seja ignorada em muitos casos, pode comprometer a qualidade de vida como um todo, e por esse motivo é necessário que seja acompanhada com a devida importância por profissionais da área.

CONCLUSÃO

Indivíduos com SW apresentam alta incidência de perda auditiva principalmente neurossensorial de grau leve e nas frequências altas, sugerindo uma disfunção das células ciliadas principalmente das regiões basais da cóclea.

A análise das EOAT demonstrou achados subclínicos, visto que alteração nas respostas das EOAT foram observadas em pacientes sem perda auditiva, e assim é um recurso clínico importante a ser considerado na avaliação audiológica de rotina destes pacientes.

Funding Statement

Financial support: The present study was supported by Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - financing code 001.

Footnotes

Trabalho realizado no Departamento de Fisioterapia, Fonoaudiologia e Terapia Ocupacional, Faculdade de Medicina – FM, Universidade de São Paulo – USP – São Paulo (SP), Brasil.

Fonte de financiamento: o presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.


Articles from CoDAS are provided here courtesy of Sociedade Brasileira de Fonoaudiologia

RESOURCES