Translationell Auditorisk Neurovetenskap – Christopher Cederroths forskargrupp

Vi forskar inom translationell auditorisk neurovetenskap.

Öra som lyssnar

Vad är tinnitus?

Ett av de vanligaste och mest påfrestande tillstånden i samband med hörselnedsättning är tinnitus, eller öronsus, som definieras av att man uppfattar ljud trots att de fysiskt inte hörs. Denna neurologiska störning drabbar 10-15% av befolkningen och förväntas fördubblas i Europa fram till 2050. Hos en av tio distraherar svår tinnitus den drabbade från arbetet, stör koncentrationen och sömnen, ökar risken för förtidspension och kan vara så svår att den leder till självmord. Både patienter och terapeuter är mycket missnöjda med de tillgängliga behandlingsalternativen, och öronläkare rekommenderar oftast patienterna att ”leva med det”. Detta beror delvis på bristen på grundläggande kunskap om de mekanismer som orsakar tinnitus och de som gör den ihållande och svår.

Målet med laboratoriet är att öka förståelsen för de mekanismer som ligger bakom hörselnedsättning och den missanpassade plasticitet som uppstår vid tinnitus, i hopp om att kunna utveckla nya behandlingar och läkemedel för att förbättra hörselfunktionen och tysta tinnitus.

Mer information om vår forskning finns på engelska

Vår forskning

Vårt yttersta mål är att förebygga och bota hörselnedsättning och tinnitus. För detta ändamål har vi etablerat samarbeten med både kliniska forskare och industrin för att underlätta översättningen av våra resultat till botemedel. Laboratoriet fokuserar på i) de molekylära mekanismer som reglerar synaptisk frikoppling i örat, ii) de mekanismer som styr homeostatisk plasticitet i hjärnan under tinnitus, iii) orsakssambandet mellan perifer skada och generering av fantomljud. Vi har en dubbel strategi där vi använder djurmodeller för hörselnedsättning och tinnitus för att tyda de signalvägar som störs i örat och/eller i hjärnan, men vi använder också genetik i familjer med flera fall av tinnitus och/eller hörselnedsättning, med målet att identifiera och bekräfta nya mål för läkemedelsutveckling.

För att ta itu med denna utmaning använder vi ett batteri av tekniker, inklusive beteende, neuroimaging, auditiv elektrofysiologi, molekylärbiologi, synaptisk histologi, cellodling, cytometri, mus- och humangenetik samt epidemiologi.

Forskningsprojekt

STOP: Swedish Tinnitus Outreach Project

Tinnitus är en mycket varierande diagnos. Olika former av tinnitus kan inte svara lika bra på samma terapeutiska intervention. Målen med denna studie är att identifiera bestämningsfaktorer för tinnitus och använda en heltäckande metod för att klassificera tinnituspatienter enligt subtyper med hjälp av frågeformulär och hörselbedömning för att utvärdera prevalensen av varje form av tinnitus.

I ett andra steg vill vi identifiera homogena undergrupper och utföra genetiska analyser för att definiera nya endofenotyper för en mer exakt diagnos av tinnituspatienter på kliniken.

Samarbeten:

University of Nottingham, University of Bergen, University of Granada, Institute Mario Negri (Milano), Decibel Therapeutics.

Finansiering:

Marie Curie ITN (ESIT), GENDER-NET Co-Plus Fund, Decibel Therapeutics.

The spatial percept of tinnitus is associated with hearing asymmetry: Subgroup comparisons.
Genitsaridi E, Kypraios T, Edvall NK, Trpchevska N, Canlon B, Hoare DJ, Cederroth CR, Hall DA
Prog Brain Res 2021 ;263():59-80

Impact of Temporomandibular Joint Complaints on Tinnitus-Related Distress.
Edvall NK, Gunan E, Genitsaridi E, Lazar A, Mehraei G, Billing M, et al
Front Neurosci 2019 ;13():879

Relationship between headaches and tinnitus in a Swedish study.
Lugo A, Edvall NK, Lazar A, Mehraei G, Lopez-Escamez JA, Bulla J, et al
Sci Rep 2020 05;10(1):8494

Association between Hyperacusis and Tinnitus.
Cederroth CR, Lugo A, Edvall NK, Lazar A, Lopez-Escamez JA, Bulla J, et al
J Clin Med 2020 Jul;9(8):

TinMEG

TinMEG syftar att utveckla och utvärdera en objektiv metod för att detektera och bedöma tinnitus. Studien använder olika typer av ljudstimuli för att undersöka hur resultat från personer med eller utan tinnitus skiljer sig åt.

Glutamattransportörers roll i ljud- och läkemedelsinducerad hörselnedsättning och tinnitus

Med hjälp av musgenetik har vi identifierat en roll för glutamattransportörer i regleringen av tinnitus. Vi karakteriserar nu de mekanismer genom vilka störningar i glutamat-homeostasen orsakar en fantomljudsuppfattning.

Huvudsyftet är att karakterisera de funktionella och molekylära konsekvenserna av glutamatmedierad de-afferentation i cochlea. Vår arbetshypotes är att överskott av glutamat i cochlea orsakar överexcitering av hörselneuronerna, hyperaktivering av hörselreläer, omorganisering av hörselbarken och efterföljande tinnitus.

Det slutliga målet är att ge en bättre förståelse för interaktionen mellan örat och hjärnan. Dessa resultat kan ha en bred klinisk tillämpning och bidra till en detaljerad förståelse av normal hörselfysiologi samt uppkomsten av tinnitus till följd av subtila hörselstörningar.

Finansiering:

Vetenskapsrådet, KID

Auditory synaptopathy in mice lacking the glutamate transporter GLAST and its impact on brain activity.
Tserga E, Damberg P, Canlon B, Cederroth CR
Prog Brain Res 2021 ;262():245-261

Circadian vulnerability of cisplatin-induced ototoxicity in the cochlea.
Tserga E, Moreno-Paublete R, Sarlus H, Björn E, Guimaraes E, Göritz C, et al
FASEB J 2020 Aug;():

GLAST Deficiency in Mice Exacerbates Gap Detection Deficits in a Model of Salicylate-Induced Tinnitus.
Yu H, Vikhe Patil K, Han C, Fabella B, Canlon B, Someya S, et al
Front Behav Neurosci 2016 ;10():158

Dygnsrytmer i det auditiva systemet

I samarbete med professor Barbara Canlon undersöker vi hur dygnsrytmen påverkar hörselfunktionen. Syftet med projektet är att bättre förstå de mekanismer som ligger bakom skillnader i ljudkänslighet under dygnet, för att kunna förbättra behandlingseffekten med hjälp av kronofarmakologi.

Samarbeten:

Frederic Gachon

Finansiering:

Department of Defense, NIDCD

Circadian Regulation of Cochlear Sensitivity to Noise by Circulating Glucocorticoids.
Cederroth CR, Park JS, Basinou V, Weger BD, Tserga E, Sarlus H, et al
Curr. Biol. 2019 Aug;29(15):2477-2487.e6

Differential Phase Arrangement of Cellular Clocks along the Tonotopic Axis of the Mouse Cochlea Ex Vivo.
Park JS, Cederroth CR, Basinou V, Sweetapple L, Buijink R, Lundkvist GB, et al
Curr. Biol. 2017 Sep;27(17):2623-2629.e2

TrkB-mediated protection against circadian sensitivity to noise trauma in the murine cochlea.
Meltser I, Cederroth CR, Basinou V, Savelyev S, Lundkvist GS, Canlon B
Curr. Biol. 2014 Mar;24(6):658-63

Den genetiska grunden för hörselnedsättning och tinnitus

Tinnitus har alltid ansetts bero på miljöfaktorer, och det har saknats bevis för genetiska bidrag till tinnitus. Vi har nyligen påvisat den genetiska överföringen av tinnitus hos tvillingar och adopterade och har inlett storskaliga studier med GWAS, WES och WGS för att identifiera funktionella varianter som är associerade med tinnitus. Samtidigt som den monogena överföringen av hörselnedsättning är erkänd, är mindre känt om den komplexa genetiska arkitekturen som styr hörselproblem. Jämförelsen av det genetiska landskapet mellan hörselnedsättning och tinnitus kommer att ge insikter om de vägar som är involverade specifikt i de två hörselstörningarna.

Samarbeten:

University of Granada, Decibel Therapeutics.

Finansiering:

Marie Curie ITN (ESIT), GENDER-NET Co-Plus Fund, Decibel Therapeutics, Forschung für Leben, Svenska Läkaresällskapet, Lars Hiertas Minne, Tysta Skolan. 

Genome-wide association meta-analysis identifies 48 risk variants and highlights the role of the stria vascularis in hearing loss.
 Palviainen T, Pratt S, Quaranta N, Rämö J, Saarentaus E, Sardone R, Satizabal CL, Schweinfurth JM, Seshadri S, Shiroma E, Shulman E, Simonsick E, Spankovich C, Tropitzsch A, Lauschke VM, Sullivan PF, Goedegebure A, Cederroth CR, Williams FMK, Nagtegaal AP et.al
Am J Hum Genet 2022 06;109(6):1077-1091

Burden of rare variants in synaptic genes in patients with severe tinnitus: An exome based extreme phenotype study.
Amanat S, Gallego-Martinez A, Sollini J, Perez-Carpena P, Espinosa-Sanchez JM, Aran I, Soto-Varela A, Batuecas-Caletrio A, Canlon B, May P, Cederroth CR, Lopez-Escamez JA
EBioMedicine 2021 Apr;66():103309

Association of Genetic vs Environmental Factors in Swedish Adoptees With Clinically Significant Tinnitus.
Cederroth CR, PirouziFard M, Trpchevska N, Idrizbegovic E, Canlon B, Sundquist J, et al
JAMA Otolaryngol Head Neck Surg 2019 Mar;145(3):222-229

Genetic susceptibility to bilateral tinnitus in a Swedish twin cohort.
Maas IL, Brüggemann P, Requena T, Bulla J, Edvall NK, Hjelmborg JVB, et al
Genet. Med. 2017 09;19(9):1007-1012

Epidemiologin kring hörselnedsättning och tinnitus

Kunskapen om vilka miljöfaktorer som bidrar till tinnitus är bristfällig. Vår senaste systematiska genomgång identifierar en handfull longitudinella studier eller fall-kontrollstudier som tyder på ett orsakssamband med utvecklingen av hörselnedsättning och tinnitus. Här använder vi tvärsnitts- och longitudinella data från stora svenska kohorter för att identifiera exponeringar som bidrar till utvecklingen av hörselnedsättning och tinnitus och omvänt om båda hörseltillstånden kan användas som en prediktor för andra störningar.

Samarbeten:

Charité Tinnitus Clinic (Berlin), Institute Mario Negri (Milano), Decibel Therapeutics.

Finansiering:

GENDER-NET Co-Plus Fund.

Global Prevalence and Incidence of Tinnitus: A Systematic Review and Meta-analysis.
Jarach CM, Lugo A, Scala M, van den Brandt PA, Cederroth CR, Odone A, Garavello W, Schlee W, Langguth B, Gallus S
JAMA Neurol 2022 Aug;():

Gender-Specific Risk Factors and Comorbidities of Bothersome Tinnitus.
Basso L, Boecking B, Brueggemann P, Pedersen NL, Canlon B, Cederroth CR, et al
Front Neurosci 2020 ;14():706

Sex-Specific Association of Tinnitus With Suicide Attempts.
Lugo A, Trpchevska N, Liu X, Biswas R, Magnusson C, Gallus S, et al
JAMA Otolaryngol Head Neck Surg 2019 Jul;145(7):685-687

TODD: Tinnitus Objective Diagnostic Device

En viktig brist i vården av tinnituspatienter är avsaknaden av robusta objektiva metoder för att diagnostisera tinnitus. Detta projekt syftar till att överföra ett objektivt mått på tinnitus som utvecklats på djur till människor. Här använder vi MEG för att undersöka kortikala framkallade svar på specifika sekvenser av stimuli och bedöma om svaren är förändrade hos tinnituspatienter.

Finansiering:

KID.

Alterations in auditory brain stem response distinguish occasional and constant tinnitus.
Edvall NK, Mehraei G, Claeson M, Lazar A, Bulla J, Leineweber C, Uhlén I, Canlon B, Cederroth CR
J Clin Invest 2022 03;132(5):

Differential Neural Responses Underlying the Inhibition of the Startle Response by Pre-Pulses or Gaps in Mice.
Moreno-Paublete R, Canlon B, Cederroth CR
Front Cell Neurosci 2017 ;11():19

Global studie av sjukdomsbördan

Med tanke på WHO:s uppmaning nyligen om att vidta åtgärder för att bättre förstå hur hörselskador påverkar livskvaliteten, gick Christopher R. Cederroth med i GBD-studien som en samarbetspartner med expertis inom hörselsystemet. 

 

Publikationer

Utvalda publikationer