Během nervového vývoje se rostoucí axony mohou propojovat do svazků, což zvyšuje robustnost jejich navádění k cílové mozkové oblasti. Vytváření svazků je ovlivněno procesem, kdy axony k sobě postupně přimykají jako při zapínání zipu, nebo se naopak postupně odzipují. Toto „zipování axonů“ bylo v předchozí literatuře jen zřídka popsáno a nebylo známo, jak lze tento proces řídit. Ve spolupráci s francouzskými kolegy jsme tento proces zevrubně popsali a analyzovali pomocí biofyzikálních metod. Ukázali jsme, že axony vyrůstající z explantátů myší čichové sliznice formují svazky, které se postupně přeskupují díky zipovacím procesům. Za pomoci mikromanipulací, farmakologických postupů a matematického modelování jsme prokázali, že zipování či odzipování axonů lze regulovat změnami mechanického napětí, t.j. vnitřní síly, kterou je axon natažen. Zipování probíhá až do chvíle, kdy jsou síly pramenící z adheze mezi axony vyrovnány silami mechanického napětí. Tato práce ukazuje na novou roli mechanického napětí ve vývoji nervového systému.

Obr. 1 Příklady zipů, nasnímané skenovacím elektronovým mikroskopem. (A) Jednoduchý zip vytvořený dvěma svazky axonů. Tento zip může volně postupovat dopředu či dozadu, v závislosti na nerovnováze mechanických sil. (B) Zip, ve kterém jsou axony vzájemně zauzlovány. Tímto typem zipu lze jen obtížněji pohybovat.

Obr. 2 (A) Síť axonů, které vyrostly z explantátu myší čichové sliznice (explantát je vlevo). (B) Po aplikaci FBS séra dojde ke smrštění buněk explantátu a napnutí celé sítě. Následkem je částečné odzipování svazků axonů v červeně orámované oblasti.

Šmít, Daniel - Fouquet, C. - Pincet, F. - Zápotocký, Martin - Trembleau, A. Axon tension regulates fasciculation/defasciculation through the control of axon shaft zippering.  eLife. Roč. 6, Apr 19 (2017), č. článku e19907. ISSN 2050-084X, IF: 7.725, 2016 http://hdl.handle.net/11104/0273135