Koku sinir sistemi (KSS), yaşam boyunca nöronal yenilenme kapasitesini koruduğu için nöral rejenerasyon mekanizmalarını incelemek adına benzersiz ve iyi tanımlanmış bir model teşkil eder1. Ancak, koku sistemindeki hücrelerin davranışlarına dair anlayışımızdaki önemli eksiklikler nedeniyle, bu nöro-onarıcı yeteneğin klinik uygulamaya dönüştürülme potansiyeli sınırlı kalmaktadır2,3,4. Birincil koku nöronları, koku kılıf hücreleri (OEC'ler) ve perineural fibroblastlar dahil olmak üzere KSS'nin hücresel yanıtları ve anatomik organizasyonu; kemirgen KSS'ye uygulanan ağır fiziksel yaralanma modelleri ile kombine edilmiş ultra ince (<2 µm) doku kesitlerine dayanan çeşitli hayvan çalışmalarında tanımlanmıştır1,2. Bu çalışmalardaki hayvanlar genellikle yaralanmadan sonraki 10. günde sakrifiye edilmiş olup, bu durum nöral yaralanma sırasında söz konusu dokunun geçirdiği kapsamlı ve daha karmaşık yeniden şekillenmenin yalnızca belirli bir anına dair dar bir pencere sunmuştur2. Bu çalışmalar, aksonal ölümden sonra OEC'lerin ve fibroblastların yaralanmayı takiben sürekli kanallar şeklinde varlıklarını sürdürdüklerini rapor etmiştir.
Bilgi verici olsa da, yukarıda açıklanan birçok kısıtlama nedeniyle, kullanılan yaklaşım ONS'nin yüzeysel bir düzeyde düşük çözünürlüklü kavramsal bir genel görünümü sağlamış ve nihayetinde sağlam ONS içindeki gerçek hücresel organizasyonun kapsamlı bir değerlendirmesini engellemiştir3. Sonuç olarak, kritik uzaysal ilişkiler gözden kaçmış olabilir.
Üç boyutlu doku yapısının korunması, doğru anatomik ve hücresel analizler için temel teşkil eder ve birçok organ ile patoloji üzerinde başarıyla uygulanmıştır4,5,6,7,8,9,10,11,12. Olfaktör mukozadaki nöral organizasyonun haritalanması için bütun bağlama (whole-mount) yaklaşımları kullanılmıştır13,14; ancak, korunmuş bir lamina propria da dahil olmak üzere, tam kalınlıkta bir ONS yapısı ile hücresel etkileşimlerin görselleştirilmesi henüz gerçekleştirilmemiştir.
Bu çalışmada, ONS mimarisinin ayrıntılı analizine olanak tanıyan; bütün doku (whole-mount) işleme, immünboyama, yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve üç boyutlu yeniden yapılandırma içeren bir fare modeli iş akışı oluşturuyoruz. Bu protokol, lamina propria dahil olmak üzere tam kalınlıktaki koku mukozasını koruyan ve muhafaza eden, böylece hücreler arası etkileşimlerin incelenmesine imkan veren, mevcut yayınlanmış yöntemlerdeki boşluğu doldurmak amacıyla geliştirilmiştir. Özellikle, bu geliştirilmiş doku toplama ve işleme metodolojisi, çeşitli koku sistemi modellerine uygulanabilir ve bunlarla kombine edilebilir.