$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
İnsan koku sistemi, öncelikle koku epitelindeki bazal kök hücreler (HBC) ve globoz bazal hücreler (GBC) tarafından yönlendirilen sürekli nörogenezi destekler. 2,3 GBC, koku duyusal nöronlara (OSN) ayrılırken, HBC'ler yaralanma ile aktive olana kadar hareketsiz kalır. 4,5 Koku algısı, koku veren moleküllerin OSN'lerin kirpiklerindeki reseptörlere bağlanmasıyla başlar; bu da koku bulbağı ve kortekse bilgi ileten bir sinyal iletim zincirini tetikler. 6 Bu duyusal fonksiyonun gelişimi ve korunması, koku epitelyumu tarafından yönetilir.
Fiziksel, kimyasal veya biyolojik hakaretlerden kaynaklanan koku disfonksiyonu genellikle kendiliğinden düzelir. 7 Buna rağmen, küresel nüfusun %1,5 ila %25'ini etkiler8 ve travma, 9 enfeksiyonlar, 10 ve Alzheimer ile Parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif bozukluklar gibi çeşitli etiyolojilerden kaynaklanabilir; Bu durumlarda, kendiliğinden iyileşme genellikle eksik veya eksik olur. Koklama eğitimi ve kortikosteroid uygulaması gibi mevcut tedavi yöntemleri sınırlı etkinlik göstermektedir. 12,13 Bu terapötik boşluk, yaralanma sonrası koku nöroepitelyumunun hayatta kalma ve yenilenmesini yöneten mekanizmaların eksik anlaşılmasından kaynaklanır; bu bilgi eksikliği, insan koku biyolojisini incelemek için mevcut in vitro modellerin yetersizliğiyle daha da kötüleşmiştir.
Son yıllarda, çeşitli insan organoid modellerinin geliştirilmesi, insan hastalıklarını incelemek için yeni teknolojik platformlar yaratmıştır. 14 Yetişkin kök hücrelerinden (AdSC) türetilen organoidler, aynı zamanda doku yerleşik kök hücreleri olarak da adlandırılır, mide, karaciğer, pankreas, akciğerler ve mesane gibi endoderm kaynaklı dokular için başarıyla üretilmiştir. 15,16,17,18,19 Buna karşılık, ektodermden türetilen koku plakasından insan koku epitelyal organoidlerini oluşturmak teknik olarak zordur. Büyük pratik zorluklardan biri, insan üst turbinatından sürekli olarak canlı koklu epitel dokusu elde etmenin zorluğudur. Koku alanının konumu ve kapsamı bireyler arasında oldukça değişkenlik gösterir ve yaşa bağlı belirgin dejenerasyon geçirir. Koklu epitelden ziyade istemeden solunum epitelinin toplanması, kültür sonuçlarını tehlikeye atar. Bunu ele almak için, insan koku mukozasından hücre kümelerini başarıyla kültürleyen Ren ve arkadaşları,20 tarafından geliştirilen ve güvenilir bir şekilde insan koklu epitel organoidleri üreten Ren ve arkadaşlarının protokolünü geliştirdik. Yaklaşımımız, insan koku epitelyal organoidlerini üç boyutlu, hiyerarşik olarak organize edilmiş bir mimariye sahip üretir ve bunların koku duyusal nöronlara ayrılmasını destekler. Bu model, koklu epitel kök hücrelerinin kaderini belirleyen mekanizmaların araştırılması ve koklu hastalıklar için potansiyel terapötik ajanların taraması için değerli bir deneysel platform sağlar.
Özetlemek gerekirse, bu yöntemin temel amacı, insan koklu epitel organoidlerini yetişkin progenitor hücrelerden ayırt etmek ve ayırt etmek için standartlaştırılmış bir iş akışı oluşturmaktır. Bu yaklaşımın gerekçesi, insan koku sisteminin fizyolojik olarak ilgili in vitro modellerinin eksikliğinden kaynaklanan kritik boşluğu ele almaktır. Geleneksel iki boyutlu (2D) tek katmanlı kültürler veya fare modelleriyle karşılaştırıldığında, bu üç boyutlu (3D) insan kaynaklı sistem, karmaşık mekansal organizasyonu ve insana özgü genetik bağlamı sadık bir şekilde tekrarlama avantajı sunar. Araştırmacıların bu protokolü değerlendirmesi için, insan üst turbinatından canlı koku epitelinin hassas izolasyonunun, solunum epiteliyle kontaminasyondan kaçınmanın son derece zor ve hasta yaşı ile bireysel anatomik varyasyondan büyük ölçüde etkilendiğini kabul etmek önemlidir. Sonuç olarak, bu protokol özellikle insan klinik örneklerine tutarlı erişimi olan ve insan koklama nörogenezi, virüs kaynaklı anosmi veya nörodejeneratif bozukluklarla ilişkili koku eksikliğini modellemek isteyen araştırmacılar için oldukça uygundur.