In vitroSzerkesztés

A tenyészetbe helyezett differenciálatlan emlős neuron visszahúzza a már növesztett neuritokat. 0,5-1,5 nappal a kultúrába ültetés után néhány kisebb neurit kezd kiállni a sejttestből. Valamikor az 1,5. és a 3. nap között az egyik kisebb neurit elkezd jelentősen kinőni a többi neuritból. Ez a neurit lesz végül az axon. A 4-7. napon a fennmaradó kisebb neuritok elkezdenek dendritekké differenciálódni. A 7. napra a neuron teljesen polarizálódik, funkcionális dendritekkel és axonnal.

In vivoSzerkesztés

Mint korábban említettük, az in vivo növekvő neuritot több ezer extracelluláris jel veszi körül, amelyeket viszont több száz intracelluláris útvonal modulálhat. Ezért nem meglepő, hogy még nem értjük, mi határozza meg a neuritok sorsát in vivo. Ismeretes, hogy az esetek 60%-ában a sejttestből először kinyúló neuritból lesz axon. Az esetek 30%-ában egy olyan neurit nyúlik ki először a sejttestből, amelynek nem az a rendeltetése, hogy axonná váljon. Az esetek 10%-ában az axonná váló neurit egy vagy több más neurittal egyidejűleg nyúlik ki a sejttestből. Felvetődött, hogy egy kisebb neurit addig nyúlhat kifelé, amíg egy másik neuron már kifejlődött axonját nem érinti. Ezen a ponton a neurit axonná kezd differenciálódni. Ez az úgynevezett touch and go modell. Ez a modell azonban nem magyarázza meg, hogyan fejlődött ki az első axon.

Az axonképződés indukálásában szerepet játszó extracelluláris jelek legalább 4 különböző útvonalon keresztül továbbítódnak: a Rac-1 útvonalon, a Ras-mediált útvonalon, a cAMP-májkináz B1 útvonalon és a kalcium/kalmodulin-függő protein-kináz útvonalon. Ezen útvonalak bármelyikének hiánya ahhoz vezet, hogy a neuron nem tud kifejlődni.

Az egyik axon kialakulása után a neuronnak meg kell akadályoznia, hogy a többi neurit is axonná alakuljon. Ezt nevezzük globális gátlásnak. Azt feltételezik, hogy a globális gátlást a kifejlődött axonból felszabaduló és a többi neurit által felvett, nagy hatótávolságú negatív visszacsatolási jel éri el. Azonban nem fedeztek fel nagy hatótávolságú jelzőmolekulát. Alternatívaként azt is feltételezték, hogy az axonális növekedési faktorok felhalmozódása az axonná váló neuritban azt jelenti, hogy az axonális növekedési faktorok alapból kimerülnek, mivel ugyanazokért a fehérjékért kell versenyezniük. Ez azt eredményezi, hogy a többi neurit dendritekké fejlődik, mivel nem rendelkeznek elegendő koncentrációban axonális növekedési faktorokkal ahhoz, hogy axonná váljanak. Ez lehetővé tenné a globális gátlás mechanizmusát anélkül, hogy szükség lenne egy nagy hatótávolságú jelzőmolekulára.