Co to jest mitogen?
Mitogen to każda substancja, która wyzwala proces mitozy lub podziału komórek. Często mitogeny to białka - związki składające się z cząsteczek aminokwasów, które ułatwiają reakcje biochemiczne w organizmach. Mitogeny są często spotykane w dziedzinie immunologii ze względu na ich znaczenie w indukowaniu ścieżek przekazywania sygnałów. Ścieżki te są procesami w organizmie, w których biochemiczne „sygnały” są przekazywane z zewnątrz komórki do jej wnętrza, powodując zmiany zachodzące w komórce. Jeden z takich szlaków, aktywowana mitogenem kinaza białkowa (MAPK), może czasem mutować i prowadzić do raka.
Kiedy komórka ulega mitozie, dzieli się na dwie komórki potomne, które są identyczne. W szeregu faz komórka dzieli się, dzięki czemu do każdej komórki potomnej zostaje podana jedna kopia materiału genetycznego wraz z około połową cytoplazmy komórki rodzicielskiej - płynem wewnątrz komórki. Proces mitozy pozwala komórce się replikować. Mitogen działa poprzez interakcję z błoną komórkową, otoczką otaczającą komórkę i stymulowanie reakcji prowadzącej do mitozy.
W immunologii mitogeny mogą być stosowane do stymulowania mitozy limfocytów lub białych krwinek - komórek, które chronią organizm gospodarza przed inwazją bakterii lub wirusów. Zdolność mitotyczną limfocytów można wykorzystać jako test do ustalenia, czy układ odpornościowy działa prawidłowo. Jeśli mitogen zostanie wprowadzony, a limfocyty nie odpowiedzą przez podział, układ odpornościowy zostanie uznany za zaburzony.
Mitogeny mają również znaczenie w szlakach przekazywania sygnałów, które pośredniczą w podziale komórek, w tym w szlaku MAPK. Kiedy mitogen w środowisku pozakomórkowym wiąże się z elementem receptorowym na błonie komórkowej, wywołana przez niego zmiana chemiczna wyzwala aktywność w innych cząsteczkach w komórce. Interakcja tych cząsteczek i białek tworzy łańcuch sygnałów, które ostatecznie wytwarzają MAPK, białko, które ułatwia podział komórek i inne procesy.
Jeśli element szlaku przekazywania sygnału jest zmutowany - na przykład jeśli jedno z białek jest zniekształcone - ścieżka może mieć niekorzystne konsekwencje dla organizmu. Uważa się na przykład, że szlak MAPK jest czynnikiem rozwoju raka. Nowotwory rozprzestrzeniają się w niekontrolowany sposób, tworząc guz, który wpływa na inne tkanki w ciele. Nieprawidłowo działające białko w szlaku MAPK może powodować, że szlak stymuluje podział komórek w niekontrolowany sposób, bez zamykania, prowadząc do rozwoju nowotworu.