Het olfactorische zenuwstelsel (ONS) vormt een uniek en goed onderbouwd model voor het bestuderen van mechanismen van neurale regeneratie, aangezien het gedurende het hele leven het unieke vermogen tot neuronale omloop behoudt1. De potentie voor klinische vertaling van dit neuro-reparatieve vermogen blijft echter beperkt door aanzienlijke hiaten in ons begrip van het gedrag van de cellen in het olfactorische systeem2,3,4. De cellulaire responsen en anatomische organisatie van het ONS, waaronder primaire olfactorische neuronen, olfactorische omhullingscellen (OECs) en perineurale fibroblasten, zijn beschreven in verschillende dierstudies, waarbij gebruik werd gemaakt van ultradunne (<2 µm) weefselcoupes in combinatie met ernstige fysieke letselmodellen toegepast op het ONS van knaagdieren1,2. De dieren in deze studies werden gewoonlijk 10 dagen na het letsel geëuthanaseerd, wat slechts een klein venster biedt op één specifiek moment van de uitgebreide en complexere remodellering van dergelijk weefsel tijdens neuraal letsel2. Deze studies rapporteerden dat OECs en fibroblasten na axonale dood als continue kanalen zouden blijven bestaan na het letsel.
Hoewel informatief, zorgde de gehanteerde aanpak vanwege de vele hierboven toegelichte beperkingen voor een conceptueel overzicht met een lage resolutie op een oppervlakkig niveau van de ONS, waardoor een uitgebreide beoordeling van de werkelijke cellulaire organisatie binnen de intacte ONS uiteindelijk werd uitgesloten3. Als gevolg hiervan zijn kritieke ruimtelijke relaties mogelijk over het hoofd gezien.
Het behoud van de driedimensionale weefselstructuur is essentieel voor een nauwkeurige anatomische en cellulaire analyse en is met succes toegepast op meerdere organen en pathologieën4,5,6,7,8,9,10,11,12. Whole-mount benaderingen zijn gebruikt om de neurale organisatie binnen het reukslijmvlies in kaart te brengen13,14, maar de visualisatie van de cellulaire interacties met een volledige ONS-structuur, inclusief een behouden lamina propria, is nog niet uitgevoerd.
In deze studie stellen we een workflow vast met gebruik van een muismodel met whole-mount weefselverwerking, immunokleuring, hoge-resolutie beeldvorming en driedimensionale reconstructie, wat een gedetailleerde analyse van de architectuur van het ONS mogelijk maakt. Dit protocol is ontwikkeld om het gat in bestaande gepubliceerde methoden op te vullen, waarbij het protocol een volledige dikte van het olfactorische slijmvlies conserveert en preserveert, inclusief de lamina propria, waardoor de studie van intercellulaire interacties mogelijk wordt. Opmerkelijk is dat deze verfijnde methode voor weefselverzameling en -verwerking kan worden toegepast en gecombineerd met diverse modellen van het olfactorische systeem.