In vitroEdit

Um neurónio indiferenciado de mamífero colocado em cultura irá retrair quaisquer neurites que já tenha crescido. 0,5 a 1,5 dias após ter sido colocado em cultura, várias neurites menores começarão a se projetar para fora do corpo celular. Entre o dia 1.5 e o dia 3, uma das neurites menores começa a crescer mais do que as outras neurites significativamente. Esta neurita eventualmente se tornará o axônio. Nos dias 4-7, os neurites menores restantes começarão a se diferenciar em dendritos. No 7º dia, o neurônio deve ser completamente polarizado, com um dendrito funcional e um axônio.

In vivoEdit

Como dito anteriormente, um neurite crescendo in vivo é cercado por milhares de sinais extracelulares que, por sua vez, podem ser modulados por centenas de vias intracelulares. Não é, portanto, surpreendente que ainda não se entenda o que determina o destino dos neurite in vivo. Sabe-se que 60% das vezes o primeiro neurite que se projeta do corpo celular se tornará o axônio. 30% das vezes, um neurito não destinado a se tornar o axônio se projeta primeiro do corpo celular. 10% do tempo, o neurito que se tornará o axônio se projeta do corpo celular simultaneamente com uma ou mais outras neurites. Foi proposto que um neurito menor poderia se estender para fora até tocar um axônio já desenvolvido de outro neurônio. Neste ponto, o neurito começará a se diferenciar em um axônio. Isto é conhecido como o modelo “touch and go”. Entretanto, este modelo não explica como o primeiro axônio se desenvolveu.

O que quer que sinais extracelulares possam estar envolvidos na indução da formação do axônio são transduzidos através de pelo menos 4 vias diferentes: a via Rac-1, a via Ras-mediated, a via cAMP-fígado cinase B1, e a via cálcio/calmodulino-dependente da proteína cinase. Uma deficiência em qualquer dessas vias levaria à incapacidade de desenvolver um neurônio.

Após a formação de um axônio, o neurônio deve evitar que todas as outras neurites se tornem axônios também. Isto é conhecido como inibição global. Tem sido sugerido que a inibição global é alcançada por um sinal de feedback negativo de longo alcance liberado do axônio desenvolvido e absorvido pelo outro neurite. Entretanto, nenhuma molécula de sinalização de longo alcance foi descoberta. Alternativamente, tem sido sugerido que a acumulação de fatores de crescimento axonal no neurito destinado a converter-se em axônio significa que há um esgotamento dos fatores de crescimento axonal por defeito, já que estes devem competir pelas mesmas proteínas. Isto faz com que as outras neurites se desenvolvam em dendritos, pois não possuem concentrações suficientes de fatores de crescimento axonal para se tornarem axônios. Isto permitiria um mecanismo de inibição global sem a necessidade de uma molécula de sinalização de longo alcance.