La guida degli assoni è un passo importante nello sviluppo neurale. Permette che gli assoni crescenti raggiungano le destinazioni specifiche ed infine formino le reti neuronali complesse in tutto il corpo. Sebbene molti aspetti di questo meccanismo rimangano poco chiari, è ben stabilito che una struttura dinamica e altamente mobile a base di actina trovata all’estremità crescente di un assone in via di sviluppo, nota come cono di crescita, facilita questo processo.

Il cono di crescita

Organizzazione dei componenti citoscheletrici (filamenti di actina e microtubuli) nel cono di crescita.

I coni di crescita facilitano la crescita e la guida degli assoni raggruppando ed estendendo i filamenti di actina in strutture note come filopodi e microspikes. Il legame dei recettori dei filopodi e dell’adesione a particolari componenti o ligandi della matrice extracellulare (ECM) viene tradotto in assemblaggio di filamenti di actina, rimodellamento del citoscheletro e motilità guidata dalla forza. Questi eventi culminano nella crescita del neurone verso il suo obiettivo.

I coni di crescita contengono un numero di componenti citoscheletrici organizzati in tre regioni; il dominio periferico (P), il dominio transitorio (T) e il dominio centrale (C).

  • Il dominio P è composto principalmente da fasci di filamenti di actina unipolari incorporati in una rete di actina meno polare. Contiene lamellipodia dinamica e filopodia. Anche i microtubuli si trovano transitoriamente all’interno di questo dominio.
  • Il dominio T è un’interfaccia sottile tra i domini P e C.
  • Il dominio C si trova al centro del cono di crescita più vicino all’assone. È composto principalmente da microtubuli e contiene numerosi organelli e vescicole.

CD1 spinale di topo commissural neurone con il cono di crescita: Immagine fornita da Simon Moore, assegnista di Ricerca presso la Columbia University

Un certo numero di citoscheletriche associati a proteine presenti nei coni di crescita che ancorano i filamenti di actina e microtubuli per l’altro, come la miosina II , o a membrana, per esempio, talin , e ad altri componenti citoscheletriche. I motori molecolari presenti nei coni di crescita producono le forze necessarie per la migrazione dei coni di crescita (ad es. miosina II) e trasporto delle vescicole dentro e fuori dal cono di crescita (ad es. kinesin superfamily protein member 4, KIF4 ).