Los mitógenos y el ciclo celular

Los organismos unicelulares, como las bacterias, se dividen cuando hay suficientes nutrientes en el medio ambiente.

Sin embargo, en los organismos pluricelulares, la mayoría de las células permanecen en G0, o la fase de no división, hasta que la división celular es desencadenada por moléculas de señalización extracelular, llamadas "mitógenos".

Los mitógenos suelen ser pequeñas proteínas o péptidos secretados en respuesta a diferentes estímulos, como una lesión tisular, una infección o una regeneración rutinaria.

Por ejemplo, en el caso de una lesión tisular, las células especializadas secretan un mitógeno llamado factor de crecimiento derivado de plaquetas o PDGF.

Dichos mitógenos pueden unirse al dominio extracelular de los receptores de tirosina quinasa, como el receptor PDGF, induciendo la dimerización del receptor y la autofosforilación de sus dominios intracelulares. Esto permite la fosforilación y la activación de las moléculas intracelulares posteriores que están involucradas en múltiples vías de señalización.

Las cascadas de proteínas quinasas activadas por mitógenos o quinasas MAP son un tipo de vía de señalización inducida por la unión de receptores mitógenos. Esta vía comienza con la activación de la pequeña GTPasa unida a la membrana llamada Ras por el receptor.

A continuación, el Ras activo desencadena la cascada de quinasas MAP, que incluye una serie de proteínas quinasas. En una cadena de reacciones de fosforilación, primero la quinasa MAP3 activa la quinasa MAP2 y, finalmente, la quinasa MAP.

A continuación, la MAPK activa se transloca al núcleo, donde activa los factores de transcripción reguladores, incluido Myc.

Myc aumenta la expresión de ciclinas G1 que se asocian con quinasas dependientes de ciclinas o Cdks.

El complejo G1 ciclina-Cdk fosforila Rb, una proteína supresora de tumores, que libera el factor regulador del gen unido E2F. A continuación, la E2F activa se une a una secuencia de ADN específica y desencadena la transcripción de los genes del ciclo celular que codifican varias proteínas necesarias para la división celular.

A medida que los estímulos mitogénicos retroceden, como durante la curación de los tejidos lesionados, la proteína Rb interactúa con E2F inhibiendo su actividad, evitando así el crecimiento celular excesivo.