Transportul axonilor este mișcarea diferitelor materiale biologice de-a lungul axonului unei celule nervoase.
Procesele axonale ale neuronilor sunt responsabile pentru transmiterea potențialului de acțiune din corpul neuronului la sinapsă . De asemenea , axonul este o cale de-a lungul căreia materialele biologice necesare sunt transportate între corpul neuronului și sinapsă, ceea ce este necesar pentru funcționarea celulei nervoase. Organele membranare ( mitocondrii ), diverse vezicule , molecule semnal, factori de creștere, complexe proteice, componente citoscheletice și chiar canale Na + - și K + - sunt transportate de-a lungul axonului din zona de sinteză din corpul neuronului. Punctele finale ale acestui transport sunt anumite zone ale axonului și plăcii sinaptice. La rândul lor, semnalele neurotrofice sunt transportate de la sinapsă la corpul celular. Acesta acționează ca un feedback care raportează starea de inervație a țintei.
Lungimea axonului sistemului nervos periferic uman poate depăși 1 m și poate fi mai mare la animalele mari. Grosimea unui neuron motor uman mare este de 15 microni, ceea ce, cu o lungime de 1 m, dă un volum de ~ 0,2 mm³, care este de aproape 10.000 de ori volumul unei celule hepatice. Acest lucru face neuronii dependenți de transportul fizic eficient și coordonat al substanțelor și organelelor de-a lungul axonilor.
Lungimile și diametrele axonilor, precum și cantitatea de material transportată de-a lungul acestora, indică cu siguranță posibilitatea defecțiunilor și erorilor în sistemul de transport. Multe boli neurodegenerative sunt direct legate de tulburările de funcționare a acestui sistem.
Simplificat, transportul axonilor poate fi reprezentat ca un sistem format din mai multe elemente. Include mărfuri, proteine motorii care efectuează transportul, filamentele citoscheletului sau „șinele” de-a lungul cărora „motoarele” se pot mișca. De asemenea, sunt necesare proteinele linker care conectează proteinele motorii la încărcătura lor sau la alte structuri celulare și molecule auxiliare care pornesc și reglează transportul.
Proteinele citoscheletice sunt eliberate din corpul celular, mișcându-se de-a lungul axonului cu o rată de 1 până la 5 mm pe zi. Acesta este un transport lent axonilor (transport similar cu acesta se găsește și în dendrite ). Multe enzime și alte proteine din citosol sunt, de asemenea, transportate de acest tip de transport.
Materialele non-citosolice care sunt necesare la sinapse, cum ar fi proteinele secretate și moleculele legate de membrană, se deplasează de-a lungul axonului într-un ritm mult mai rapid. Aceste substanțe sunt transportate de la locul lor de sinteză, reticulul endoplasmatic, la aparatul Golgi , care este adesea situat la baza axonului. Apoi, aceste molecule, împachetate în vezicule membranare, sunt transportate de-a lungul șinelor microtubulilor prin transport axonal rapid cu o viteză de până la 400 mm pe zi. Astfel, de-a lungul axonului sunt transportate mitocondriile, diverse proteine, inclusiv neuropeptide (neurotransmițători de natură peptidică), neurotransmițători non-peptidici.
Transportul materialelor din corpul neuronului la sinapsa se numeste anterograd , iar in sens invers - retrograd .
Transportul de-a lungul axonului pe distanțe lungi are loc cu participarea microtubulilor . Microtubulii din axon au polaritatea lor inerentă și sunt orientați cu un capăt cu creștere rapidă (plus) către sinapsă și un capăt cu creștere lentă (minus) către corpul neuronului. Proteinele motorii de transport axonilor aparțin superfamiliilor kinezine și dineine.
Kinezinele sunt în primul rând proteine motorii plus-terminale care transportă marfă, cum ar fi precursorii veziculelor sinaptice și organele membranare. Acest transport merge spre sinapsa (anterograd). Dineinele citoplasmatice sunt proteine motorii minus-terminale care transportă semnale neurotrofice, endozomi și alte încărcături retrograde către corpul neuronului. Transportul retrograd nu este exclusiv dineinelor: au fost găsite mai multe kinezine care se mișcă în sens retrograd.