$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Kubki smakowe to zbiory 50-100 wyspecjalizowanych komórek nabłonkowych, które wiążą podzbiory bodźców chemiczno-smakowych obecnych w jamie ustnej. Powszechnie uważa się, że komórki przekazujące smak istnieją jako typy1,2,3,4,5,6,7,8,9, początkowo oparty na kryteriach mikroskopii elektronowej, które później skorelowano z markerami molekularnymi. Komórki typu II wyrażają fosfolipazę C-beta 2 (PLCβ2)2 i kanał kationowy potencjału receptora przejściowego, podrodzina M członek 51 i obejmują komórki, które transdukują słodkie, gorzkie i umami1,10. Komórki typu III wyrażają anhydrazę węglanową 4 (Car4)11 i białko związane z synaptosomalami 258 i oznaczają komórki, które przede wszystkim reagują na kwaśny smak11. Komórki, które zmieniają zasolenie, nie zostały tak wyraźnie oznaczone12,13,14, ale potencjalnie mogą zawierać komórki typu I, Typu II i Typu III15,16,17,18,19. Środowisko kubków smakowych jest złożone i dynamiczne, biorąc pod uwagę, że komórki transdukujące smak nieustannie zmieniają się przez całe dorosłe życie i są zastępowane przez podstawowych przodków3,20,21. Te komórki przenoszące smak łączą się z pseudo-unipolarnymi włóknami nerwowymi z kolankowatych i zwojów petrosalnych, które przekazują informacje o smaku do pnia mózgu. Neurony te zostały przede wszystkim skategoryzowane na podstawie rodzaju informacji o smaku, które zawierają22,23, ponieważ informacje o ich morfologii były do niedawna nieuchwytne24. Komórki typu II komunikują się z włóknami nerwowymi za pośrednictwem kanałów jonowych białka modulatora homeostazy wapnia 125, podczas gdy komórki typu III komunikują się za pośrednictwem klasycznych synaps8,26. Dalsza charakterystyka komórek kubków smakowych, w tym transdukcja linii typów komórek, czynniki wpływające na ich różnicowanie oraz struktury łączących się trzpieni, są obszarami aktywnych badań.
Badania nad kubkami smakowymi zostały utrudnione przez kilka wyzwań technicznych. Heterogenne i gęste tkanki tworzące język znacznie zmniejszają przepuszczalność przeciwciał dla immunohistochemii27,28,29. Przeszkody te wymusiły protokoły podziału, które skutkują podziałem kubków smakowych na sekcje, tak że pomiary są albo przybliżone na podstawie reprezentatywnych sekcji, albo sumowane między sekcjami. Poprzednio reprezentatywne cienkie przekroje były używane do przybliżania zarówno wartości objętości, jak i liczby komórek transdukcyjnych30. Grubsze przekroje szeregowe pozwalają na obrazowanie wszystkich sekcji kubków smakowych i sumowanie pomiarów z każdej sekcji31. Wycinanie tak grubych odcinków i wybieranie tylko całych kubków smakowych skłania próbkowanie do mniejszych kubków smakowych32,33,34. Szacunki unerwienia nerwów z podzielonych kubków smakowych zostały oparte na analizach liczby pikseli13,35, jeśli w ogóle określono ilościowo36,37,38. Pomiary te całkowicie ignorują strukturę i liczbę poszczególnych altan nerwowych, ponieważ altany są podzielone (i zwykle słabo oznaczone). W końcu, mimo że odklejanie nabłonka pozwala na zabarwienie całych kubków smakowych39,40, usuwa również włókna nerwowe kubków smakowych i może zakłócić normalne relacje między komórkami. W związku z tym badania nad relacjami strukturalnymi w kubkach smakowych były ograniczone z powodu tego zakłócenia spowodowanego podejściami do barwienia.
Kolekcja całej struktury eliminuje potrzebę reprezentatywnych sekcji i pozwala na określenie pomiarów wartości bezwzględnej objętości, liczby komórek i morfologii struktury41. Takie podejście zwiększa również dokładność, ogranicza stronniczość i zmniejsza zmienność techniczną. Ten ostatni element jest ważny, ponieważ kubki smakowe wykazują znaczną zmienność biologiczną zarówno w obrębie 34,42, jak i między regionami43,44, a analizy całych kubków smakowych pozwalają na porównanie bezwzględnej liczby komórek między warunkami kontrolnymi i eksperymentalnymi. Co więcej, zdolność do zbierania nienaruszonych kubków smakowych pozwala na analizę fizycznych relacji między różnymi komórkami transdukującymi i powiązanymi z nimi włóknami nerwowymi. Ponieważ komórki przekazujące smak mogą komunikować się ze sobą45 i komunikują się z włóknami nerwowymi46, te relacje są ważne dla normalnego funkcjonowania. Tak więc warunki utraty funkcji mogą nie być spowodowane utratą komórek, ale zmianami w relacjach komórkowych. Przedstawiono tutaj metodę zbierania całych kubków smakowych w celu osiągnięcia korzyści płynących z pomiarów bezwzględnych w celu udoskonalenia analiz objętościowych zarówno kubków smakowych, jak i ich unerwienia, liczby i kształtów komórek smakowych, a także w celu ułatwienia analiz relacji między komórkami transdukcyjnymi i morfologii trzpieni nerwowych. Przedstawiono również dwa procesy robocze po tej nowatorskiej, całościowej metodzie przygotowania tkanek: 1) do analizy objętości kubków smakowych i całkowitego unerwienia oraz 2) do genetycznego znakowania neuronów smakowych w rzadkich komórkach (z oznakowanymi podzbiorami komórek przekazujących smak) i późniejszych analiz morfologii trzpienia nerwowego smakowego, liczby typów komórek smakowych i ich kształtów oraz wykorzystania oprogramowania do analizy oprogramowania do analizy fizycznych relacji między komórkami transdukującymi a komórkami między transdukującymi komórki i ich altany nerwowe. Razem te procesy robocze zapewniają nowatorskie podejście do przygotowania tkanek oraz do analizy całych kubków smakowych i pełnej morfologii ich unerwionych altan.