La proteína B-cell lymphoma-extra large (Bcl-xL) es una proteína mitocondrial conocida por inhibir las vías apoptóticas intrínsecas dependientes de mitocondrias. Un número creciente de estudios ha demostrado que Bcl-xL es fundamental en la regulación del metabolismo energético neuronal y tiene un papel protector en patologías asociadas con un déficit energético. Sin embargo, se conoce menos sobre cómo Bcl-xL regula los procesos fisiológicos del cerebro. En este estudio, hipotetizamos que Bcl-xL es necesario para la ramificación y maduración de los neuritos durante el desarrollo neuronal al mejorar el metabolismo energético local. Encontramos que la ausencia de Bcl-xL en neuronas hipocampales primarias de rata resultó en disfunción mitocondrial. Específicamente, la relación ATP/ADP se redujo significativamente en los neuritos de neuronas con déficit de Bcl-xL. Además, encontramos que las neuronas transducidas con shRNA de Bcl-xL o neuronas tratadas con ABT-263, un inhibidor farmacológico de Bcl-xL, mostraron movilidad mitocondrial deteriorada. Las neuronas que carecían de Bcl-xL presentaron un movimiento anterógrado y retrógrado de mitocondrias significativamente disminuido y una población mitocondrial estacionaria aumentada cuando se eliminó Bcl-xL por cualquiera de los medios. Estos defectos mitocondriales, incluyendo la pérdida de ATP, afectaron el desarrollo normal de los neuritos. Las neuronas que carecían de Bcl-xL mostraron una arborización, crecimiento y complejidad de neuritos significativamente disminuidos. Las neuronas con déficit de Bcl-xL también mostraron formación de sinapsis deteriorada. Estas neuronas mostraron un aumento en la concentración de calcio intracelular y fueron más susceptibles a desafíos excitotóxicos. Bcl-xL puede apoyar la posición de las mitocondrias en regiones metabólicamente exigentes de los neuritos, como los puntos de ramificación. Nuestros hallazgos sugieren un papel para Bcl-xL en la regulación fisiológica del crecimiento y desarrollo neuronal.