Tillväxtkoner

Axoner som förlänger sig terminerar i en utbuktning kallad tillväxtkon. Denna omvandlar positiva och negativa ledsignaler till styrsignaler för cytoskelettets tillväxt och avgör på så sätt den kurs och hastighet med vilka axoner växer.

En tillväxtkon har framförallt tre huvudsakliga regioner:

• En central kärna som är rik på mikrotubuli, mitokondrier och andra organeller.
• Filopodia, som projicerar ut från kroppen. Dessa har hög sensorisk förmåga vad gäller ledsignaler som indikerar tillväxtriktning
• Lamellipodia mellan filopodia.

I takt med att filopodia och lamellipodia växer i en viss riktning så följer mikrotubuli efter i den inslagna färdriktningen. Kopplingen mellan receptorer och motoriska strukturer sker till stor del genom second messengers. En av dessa är kalcium, och en kalciumgradient resulterar vanligtvis i en tillväxt i gradientens riktning.

En växande axon kan antingen växa, svänga eller stanna; detta kan emellertid göras på några olika sätt. Nedan följer några av dessa principer:

1. Extracellulärmatrixadhesion - Många axoner växer längs med bindväv eller basalmembran. Den viktigaste substansen i dessa är lamininer som är en huvudkomponent i basalmembranet. Till dessa och andra substanser som kollagen och fibronektin kan olika integriner i växande axoner binda in. Det faktum att det finns olika typer av lamininer och andra extracellulära strukturmolekyler kombinerat med många olika typer av integriner gör att olika axoner kan nå en detaljerad specificitet i sin tillväxt.
2. Cellyteadhesion - Genom cadheriner och immunoglobuliner som formerar kalciumberoende respektive kalciumoberoende bindningar med molekyler av samma slag kan neuroner binda till cellytor i sin tillväxt.
3. Fascikulation - Axoner som växer till kan följa andra s k pionjärneuroner och bilda fascikler
4. Kemoattraktion - Lösliga faktorer jobbar på åtminstone två sätt för att gynna axontillväxt; dels verkar de trofiskt genom att gynna tillväxt och förmåga att sträcka ut axoner i riktningar som bestäms av andra faktorer, dels verkar de tropiskt genom kemotaxi, i vilken axonen växer mot eller längs med en kemotropisk faktors koncentrationsgradient. En del faktorer är både trofiska och tropiska. Exempel på kemoattraktiva substanser är netriner, två glykoproteiner.
5. Kontaktinhibition - Tyrosinkinasreceptorer av typen eph-kinaser och deras membranbundna ligander ephriner är beståndsdelar i en signalkedja som resulterar i hämning av axontillväxt i ett nervsystem under utveckling. En annan typ av inhibitorisk signal förmedlas av genom kontakt är semaforiner, vilka får tillväxtkoner att sluta växa och kollapsa för att sedan växa i en ny riktning.
6. Kemorepulsion - Semaforiner existerar även i löslig form och verkar då som kemorepulsorer. Dessutom kan netriner som verkar attraherande på vissa axoner verka inhibitoriskt på andra.