Introduction: Autophagy is a degradative pathway to safely break down and recycle dysfunctional cellular components. There is prior evidence of autophagy participation during hair cell (HC) damage. Our goal was to screen compounds targeting different aspects of autophagy for their effects on HC loss due to an ototoxic aminoglycoside, gentamicin (GM).Methods: The SELLECKChem autophagy compound library, consisting of 154 compounds with defined autophagy inducing or inhibitory activity, was used for targeted screening in vitro model of ototoxicity. Organ of Corti from postnatal days 3–5 pou4f3/GFP transgenic mice (HCs express green fluorescent protein) were utilized. The organs were micro-dissected, and basal and middle turns divided into micro-explants individually placed into the single wells of a 96-well plate. Samples were treated with 200 μM of GM plus three dosages of tested compound and cultured for 72 h. Negative controls were treated with media only; positive ototoxicity controls were treated with GM only.Results: The majority of the library compounds had no effect on GM-induced HC loss. However, 18 compounds exhibited a significant, protective effect, two compounds were protective at low dosage but showed enhanced GM toxicity at higher doses and one compound was toxic to HCs in the absence of GM.Conclusions: This study evaluated many autophagy compounds that have not been tested previously on HCs. The disparate results obtained underscore the complexity of autophagy events that can influence HC responses to aminoglycosides, but also implicate the proteosome as an important damage mechanism. The screening results can serve as basis for further studies with protective compounds as potential drug targets.

Autophagie ist ein intrazellulärer, lysomal-vermittelter Prozess, bei dem dysfunktionelles Zellmaterial abgebaut und recycelt wird (1,2). Dabei entsteht ein dynamisches System zwischen Autophagie, Zellmetabolismus und Redox-Gleichgewicht (4). Während inzwischen nachgewiesen werden konnte, dass Autophagie bei Haarzellschäden (HZ) auftritt, ist die bisherige Studienlage gemischt. Einige unterstützen die These, dass Autophagie HZ-Schäden reduziert (3), andere wiederum weisen auf eine Beteiligung der HZ-Destruktion hin (5). Weitere Studien konnten Autophagieverbindungen eine Doppelrolle zusprechen, bei der Autophagie frühzeitig im Schadensprozess Schutz bietet. Am Zelltod kann die Autophagie dennoch partizipieren, wenn die Schutzreaktion überwältigt wird (6). So wird diskutiert, dass Autophagie oxidativen Stress in HZ unterdrückt oder alternativ, dass oxidativer Stress die HZ-Schutzwirkung von Autophagie vermindert (7). Folglich lag das Ziel der vorliegenden Studie darin, ein breites Spektrum von Verbindungen zu untersuchen, welche auf verschiedene Aspekte der Autophagie abzielen und deren Auswirkungen auf den HZ-Untergang infolge von Gentamicin (GM)-Toxizität zu bewerten.

Autophagie ist ein intrazellulärer, lysomal-vermittelter Prozess, bei dem dysfunktionelles Zellmaterial abgebaut und recycelt wird (1,2). Dabei entsteht ein dynamisches System zwischen Autophagie, Zellmetabolismus und Redox-Gleichgewicht (4). Während inzwischen nachgewiesen werden konnte, dass Autophagie bei Haarzellschäden (HZ) auftritt, ist die bisherige Studienlage gemischt. Einige unterstützen die These, dass Autophagie HZ-Schäden reduziert (3), andere wiederum weisen auf eine Beteiligung der HZ-Destruktion hin (5). Weitere Studien konnten Autophagieverbindungen eine Doppelrolle zusprechen, bei der Autophagie frühzeitig im Schadensprozess Schutz bietet. Am Zelltod kann die Autophagie dennoch partizipieren, wenn die Schutzreaktion überwältigt wird (6). So wird diskutiert, dass Autophagie oxidativen Stress in HZ unterdrückt oder alternativ, dass oxidativer Stress die HZ-Schutzwirkung von Autophagie vermindert (7). Folglich lag das Ziel der vorliegenden Studie darin, ein breites Spektrum von Verbindungen zu untersuchen, welche auf verschiedene Aspekte der Autophagie abzielen und deren Auswirkungen auf den HZ-Untergang infolge von Gentamicin (GM)-Toxizität zu bewerten.