In vitroModifica

Un neurone indifferenziato di mammifero messo in coltura ritrarrà i neuriti che ha già fatto crescere. Da 0,5 a 1,5 giorni dopo essere stato messo in coltura, alcuni neuriti minori inizieranno a sporgere dal corpo cellulare. Tra il giorno 1,5 e il giorno 3, uno dei neuriti minori comincia a superare gli altri neuriti in modo significativo. Questo neurite diventerà alla fine l’assone. Nei giorni 4-7, i restanti neuriti minori inizieranno a differenziarsi in dendriti. Entro il 7° giorno, il neurone dovrebbe essere completamente polarizzato, con un dendrite funzionale e un assone.

In vivoModifica

Come già detto, un neurite che cresce in vivo è circondato da migliaia di segnali extracellulari che a loro volta possono essere modulati da centinaia di percorsi intracellulari. Non è quindi sorprendente che non si sia ancora capito cosa determina il destino dei neuriti in vivo. Si sa che il 60% delle volte il primo neurite che sporge dal corpo cellulare diventerà l’assone. Il 30% delle volte, un neurite non destinato a diventare assone sporge per primo dal corpo cellulare. Il 10% delle volte, il neurite che diventerà l’assone sporge dal corpo cellulare contemporaneamente a uno o più altri neuriti. È stato proposto che un neurite minore possa estendersi verso l’esterno fino a toccare un assone già sviluppato di un altro neurone. A questo punto, il neurite inizierà a differenziarsi in un assone. Questo è noto come il modello touch and go. Tuttavia, questo modello non spiega come si è sviluppato il primo assone.

Qualunque segnale extracellulare possa essere coinvolto nell’indurre la formazione dell’assone è trasdotto attraverso almeno 4 vie diverse: la via Rac-1, la via Ras-mediata, la via cAMP-liver kinase B1 e la via della protein kinasi calcio/calmodulina-dipendente. Una deficienza in una di queste vie porterebbe all’incapacità di sviluppare un neurone.

Dopo aver formato un assone, il neurone deve impedire che anche tutti gli altri neuriti diventino assoni. Questo è noto come inibizione globale. È stato suggerito che l’inibizione globale è ottenuta da un segnale di feedback negativo a lungo raggio rilasciato dall’assone sviluppato e assorbito dall’altro neurite. Tuttavia, nessuna molecola di segnalazione a lungo raggio è stata scoperta. In alternativa, è stato suggerito che l’accumulo di fattori di crescita assonale nel neurite destinato a diventare l’assone significa che c’è un impoverimento dei fattori di crescita assonale per difetto, poiché devono competere per le stesse proteine. Questo fa sì che gli altri neuriti si sviluppino in dendriti perché non hanno concentrazioni sufficienti di fattori di crescita assonale per diventare assoni. Questo permetterebbe un meccanismo di inibizione globale senza la necessità di una molecola di segnalazione a lungo raggio.