Un mitogen este orice substanță care declanșează procesul de mitoză sau diviziunea celulară. Frecvent, mitogenii sunt proteine - compuși constând din molecule de aminoacizi care facilitează reacțiile biochimice ale organismelor. Mitogenii sunt adesea întâlniți în domeniul imunologiei datorită importanței lor în inducerea căilor de transducție a semnalului. Aceste căi sunt procese într-un organism prin care „semnalele” biochimice sunt transmise din exteriorul unei celule în interiorul acesteia, determinând o modificare în interiorul celulei. O astfel de cale, protein kinaza activată de mitogen (MAPK), poate uneori să sufere mutații și să ducă la cancer.
Când o celulă trece prin mitoză, se împarte în două celule fiice care sunt identice una cu cealaltă. Într-o serie de faze, celula se împarte astfel încât o copie a materialului genetic este dată fiecărei celule fiice, împreună cu aproximativ jumătate din citoplasma celulei părinte – fluidul din interiorul celulei. Procesul de mitoză permite unei celule să se replice. Un mitogen operează interacționând cu membrana celulară, învelișul care înconjoară celula și stimulând o reacție care duce la mitoză.
În imunologie, mitogenii pot fi utilizați pentru a stimula mitoza limfocitelor sau a celulelor albe din sânge – celule care protejează organismul gazdă de bacteriile sau virusurile invadatoare. Capacitatea mitotică a limfocitelor poate fi folosită ca test pentru a determina dacă sistemul imunitar funcționează corect. Dacă este introdus un mitogen și limfocitele nu reușesc să răspundă prin divizare, sistemul imunitar este considerat a fi afectat.
Mitogenii au, de asemenea, importanță în căile de transducție a semnalului care mediază diviziunea celulară, inclusiv calea MAPK. Când un mitogen din mediul extracelular se leagă de un element receptor de pe membrana celulară, schimbarea chimică pe care o provoacă declanșează activitatea în alte molecule din interiorul celulei. Interacțiunea acestor molecule și proteine creează un lanț de semnale care în cele din urmă produce MAPK, o proteină care facilitează diviziunea celulară și alte procese.
Dacă o componentă a căii de transducție a semnalului este mutată – de exemplu, dacă una dintre proteine este malformată – calea poate avea consecințe negative pentru organism. Calea MAPK, de exemplu, este considerată a fi un factor în dezvoltarea cancerului. Cancerele proliferează într-un ritm necontrolat, creând o tumoare care afectează alte țesuturi din organism. O proteină care funcționează defectuos în calea MAPK ar putea determina calea să stimuleze diviziunea celulară într-un mod necontrolat, fără a se închide, ceea ce duce la dezvoltarea tumorii.