Węchowy układ nerwowy (WUN) stanowi unikalny i dobrze ugruntowany model badania mechanizmów regeneracji nerwowej, ponieważ zachowuje on wyjątkową zdolność do wymiany neuronów przez całe życie1. Jednak potencjał klinicznego zastosowania tej zdolności neuroreparacyjnej pozostaje ograniczony ze względu na znaczące luki w naszej wiedzy na temat zachowania komórek w układzie węchowym2,3,4. Odpowiedzi komórkowe i organizacja anatomiczna WUN, w tym pierwotne neurony węchowe, komórki osłonkowe nerwu węchowego (OECs) oraz fibroblasty okołonerwowe, zostały opisane w kilku badaniach na zwierzętach, opierających się na wykonywaniu ultracienkich (<2 µm) przekrojów tkankowych w połączeniu z modelami ciężkich urazów fizycznych zastosowanych w WUN gryzoni1,2. Zwierzęta w tych badaniach były zazwyczaj uśmiercane 10 dni po urazie, co dawało wgląd jedynie w jeden konkretny moment rozległego i bardziej złożonego przebudowywania takiej tkanki podczas urazu nerwowego2. W badaniach tych wykazano, że po obumarciu aksonów komórki OECs i fibroblasty utrzymują się w formie ciągłych kanałów po urazie.
Mimo że podejście to dostarczyło cennych informacji, ze względu na liczne opisane powyżej ograniczenia, pozwoliło ono jedynie na uzyskanie koncepcyjnego przeglądu ONS o niskiej rozdzielczości i na powierzchownym poziomie, co w konsekwencji uniemożliwiło kompleksową ocenę rzeczywistej organizacji komórkowej w nienaruszonym ONS3. W rezultacie mogło dojść do pominięcia kluczowych zależności przestrzennych.
Zachowanie trójwymiarowej struktury tkanki jest niezbędne do dokładnej analizy anatomicznej i komórkowej i zostało z powodzeniem zastosowane w wielu narządach i jednostkach chorobowych4,5,6,7,8,9,10,11,12. Podejścia z wykorzystaniem preparatów całych organów (whole-mount) stosowano do mapowania organizacji neuronów w błonie śluzowej węchu13,14, jednak wizualizacja interakcji komórkowych w pełnej strukturze ONS, w tym z zachowaną warstwą właściwą (lamina propria), nie została jeszcze przeprowadzona.
W niniejszym badaniu opracowaliśmy schemat pracy z wykorzystaniem modelu mysiego, obejmujący przetwarzanie tkanek w całości, immunobarwienie, obrazowanie o wysokiej rozdzielczości oraz rekonstrukcję trójwymiarową, co umożliwia szczegółową analizę architektury ONS. Protokół ten został opracowany w celu uzupełnienia luki w istniejących opublikowanych metodach; pozwala on na konserwację i zachowanie pełnej grubości błony śluzowej węchowej, w tym blaszki właściwej, co umożliwia badanie oddziaływań międzykomórkowych. Co istotne, ta udoskonalona metodologia pobierania i przetwarzania tkanek może być stosowana i łączona z różnymi modelami układu węchowego.