Das olfaktorische Nervensystem (ONS) stellt ein einzigartiges und gut etabliertes Modell zur Untersuchung der Mechanismen der neuronalen Regeneration dar, da es über die gesamte Lebensdauer hinweg die einzigartige Fähigkeit zur Neuronalerneuerung beibehält1. Dennoch bleibt das Potenzial für die klinische Übertragung dieser neuroreparativen Fähigkeit aufgrund erheblicher Wissenslücken hinsichtlich des Verhaltens der Zellen im olfaktorischen System begrenzt2,3,4. Die zellulären Reaktionen und die anatomische Organisation des ONS, einschließlich primärer olfaktorischer Neuronen, olfaktorischer ensheathing-Zellen (OECs) und perineuraler Fibroblasten, wurden in mehreren tierexperimentellen Studien beschrieben, die auf der Untersuchung ultradünner (<2 µm) Gewebeschnitte in Kombination mit schweren physikalischen Verletzungsmodellen am ONS von Nagetieren beruhen1,2. Die Tiere in diesen Studien wurden üblicherweise 10 Tage nach der Verletzung getötet, wodurch nur ein kurzer Zeitraum für die Beobachtung eines einzigen, spezifischen Zeitpunkts im Verlauf der umfangreichen und komplexeren Umstrukturierung des Gewebes nach einer Neuralverletzung zur Verfügung stand2. In diesen Studien wurde berichtet, dass OECs und Fibroblasten nach dem Absterben der Axone als kontinuierliche Kanäle entlang der Verletzungsstelle erhalten blieben.
Obwohl aufschlussreich, lieferte der verwendete Ansatz aufgrund der zahlreichen oben erläuterten Einschränkungen lediglich einen groben konzeptionellen Überblick auf oberflächlicher Ebene des Riechnervs und schloss damit eine umfassende Beurteilung der tatsächlichen zellulären Organisation innerhalb des intakten Riechnervs aus3. Folglich könnten wichtige räumliche Beziehungen übersehen worden sein.
Die Erhaltung der dreidimensionalen Gewebestruktur ist entscheidend für eine genaue anatomische und zelluläre Analyse und wurde bereits erfolgreich auf mehrere Organe und Krankheitsbilder angewandt4,5,6,7,8,9,10,11,12. Ganzpräparat-Ansätze wurden verwendet, um die neuronale Organisation in der Riechschleimhaut abzubilden13,14, die Visualisierung zellulärer Interaktionen mit einer vollständigen ONS-Struktur, einschließlich einer erhaltenen Lamina propria, ist jedoch bisher nicht gelungen.
In dieser Studie etablieren wir eine Arbeitsabfolge unter Verwendung eines Mausmodells mit Ganzpräparat-Gewebeprozessierung, Immunfärbung, hochauflösender Bildgebung und dreidimensionaler Rekonstruktion, die eine detaillierte Analyse der ONS-Architektur ermöglicht. Dieses Protokoll wurde entwickelt, um eine Lücke in den bisher veröffentlichten Methoden zu schließen, da es eine volldicke Riechschleimhaut einschließlich der Lamina propria erhält und konserviert und somit die Untersuchung zellulärer Interaktionen erlaubt. Bemerkenswerterweise kann diese verfeinerte Methode zur Gewebeentnahme und -verarbeitung auf verschiedene Modelle des Riechsystems angewandt und mit diesen kombiniert werden.