Las células nerviosas se interconectan a través de extensiones llamadas axones, que forman una red dentro de las fibras nerviosas y el cerebro. Estos se extienden desde el cuerpo celular, o soma, hasta los extremos donde las sinapsis transmiten señales eléctricas a otras células nerviosas. La degeneración del axón puede ocurrir como resultado de una lesión o enfermedad. Si la rama del axón se corta, el segmento separado generalmente se rompe, junto con una sección adjunta cerca del sitio de la ruptura. Ciertas proteínas pueden estar involucradas en el proceso de degeneración del axón, pero a partir de 2011 no se sabe exactamente cuáles o cómo proceden para descomponer el material celular.
Cuando los axones cortados se rompen, esto se llama degeneración walleriana. El proceso se observó por primera vez en la década de 1850, pero la secuencia de eventos que desencadenan el proceso sigue sin estar clara. Tampoco ha habido una función general que pueda interrumpirse para evitar que los axones se rompan. La degeneración del axón generalmente está influenciada por tres cosas: la dinámica interna de la célula, cómo reacciona la neurona ante una lesión y los procesos moleculares durante la degeneración.
La sección restante del axón en la célula generalmente se degenera un poco después de un descanso, pero puede sobrevivir. Los cambios en el cuerpo de las células nerviosas permiten que los fragmentos del axón se descompongan. Las ramas de las células nerviosas pueden extenderse miles de veces el diámetro de la célula. Los axones se pueden romper al cortarlos, aplastarlos o congelarlos, y las reacciones químicas también pueden dañarlos. Las células nerviosas también pueden sufrir un mayor deterioro después de una lesión cuando las proteínas se activan para responder al daño inicial.
Las lesiones y una variedad de enfermedades neurológicas pueden conducir a la degeneración del axón. La enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson pueden progresar a medida que muchas células nerviosas pierden sus conexiones. Las afecciones como la diabetes y el glaucoma a menudo también causan tales efectos físicos en las células nerviosas. También pueden los efectos neurológicos de la quimioterapia. Las lesiones pueden implicar impactos directos y otras fuerzas sobre el tejido nervioso y cerebral que pueden desgarrar físicamente los axones.
Los investigadores han encontrado evidencia de que las neuronas pueden programarse internamente para la degeneración del axón. En general, no se sabe cómo procede esto a nivel molecular, pero los investigadores han identificado algunas de las proteínas involucradas. Al interrumpir estas proteínas, la degeneración debido a la quimioterapia se ha retrasado en los estudios. Hay una búsqueda continua, a partir de 2011, para encontrar un método común de degeneración del axón para que los tratamientos médicos puedan prevenirlo en una variedad de casos.