Dokument: Einfluss von E-Zigaretten auf die Gefäßsteifigkeit im in-vitro-Modell

Titel:	Einfluss von E-Zigaretten auf die Gefäßsteifigkeit im in-vitro-Modell
Weiterer Titel:	Effect of e-cigarettes on vascular stiffness in an in vitro model
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=73648
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20260626-153941-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Liu, Hsiang-Han [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,63 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 17.06.2026 / geändert 17.06.2026
Beitragende:	Prof. Dr. med. Wagenhäuser, Markus [Gutachter] Prof. Dr. med. Aubin, Hug [Gutachter]
Stichwörter:	E-Zigaretten, Gefäßsteifigkeit
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	E-Zigaretten werden häufig als vermeintlich gesündere Alternative zu konventionellen Zigaretten gesehen und werden zunehmend genutzt. Während Tabakkonsum als etablierter Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen gilt, ist bisher weitestgehend unklar, wie sich der Konsum von E-Zigaretten auf das Gefäßsystem auswirkt. Ein entscheidender Faktor in der Entstehung kardiovaskulärer Erkrankungen ist die Zunahme der Gefäßsteifigkeit, welche für Erkrankungen wie arteriellen Hypertonus, Atherosklerose und deren Folgeerkrankungen prädisponieren kann. Einige Studien legen eine Assoziation von E-Zigarettenkonsum und erhöhter Gefäßsteifigkeit nahe, die Ursachen dafür sind jedoch unzureichend verstanden. In dieser Arbeit wurde der Einfluss verschiedener Inhaltsstoffe in E-Zigaretten-Dampf auf unterschiedliche Zellen der Gefäßwand hinsichtlich der Gefäßsteifigkeit evaluiert. Zu diesem Zweck wurden humane glatte Muskelzellen und Endothelzellen der Aorta mit verschiedenen Substanzen, die in E-Zigaretten-Dampf vorkommen, darunter Nikotin, Acrolein, Acetaldehyd, Formaldehyd und Propylenglykol, behandelt. Anschließend wurden Expressionsveränderungen von Proteinen des extrazellulären Matrix-Umbaus und inflammatorischer Gewebeantwort mittels Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion, sowie auf Proteinebene mittels Westernblot-Analyse untersucht. Zusätzlich wurden funktionelle Assays für die Freisetzung reaktiver Sauerstoffspezies und für die Matrix-Metalloproteinase-Aktivität durchgeführt. Darüber hinaus erfolgten histologische Anlaysen an murinen Aortenproben im Rahmen einer in-vivo Exposition. Dabei zeigte sich eine reduzierte Expression von Elastin und eine erhöhte Expression von Typ-3-Kollagen in glatten Muskelzellen, sowie eine erhöhte Expression der proinflammatorischen Proteine Interleukin 8 und intercellular adhesion molecule 1 in Epithelzellen nach Behandlung mit den genannten Substanzen. Diese quantitativen Veränderungen der Strukturproteine wurden in der Westernblot-Analyse bestätigt. Zudem wurden eine erhöhte reaktive Sauerstoffspezies-Produktion in Epithelzellen, sowie eine erhöhte Matrix-Metalloproteinase-Aktivität in glatten Muskelzellen als Anzeichen eines vermehrten Umbau der extrazellulären Matrix beobachtet. Zusammenfassend legen die experimentellen Ergebnisse nahe, dass die Bestandteile des E-Zigaretten-Dampfs in verschiedenen Zellen der Gefäßwand eine pro-inflammatorische Gewebeantwort und einen vermehrten Umbau der Gefäßwand begünstigen könnten, was zu einem erhöhten Risiko für kardiovaskuläre Folgeerkrankungen beitragen könnte. E-cigarettes are often seen as a supposedly healthier alternative to conventional cigarettes and have become increasingly popular in recent years. While tobacco consumption is an established risk factor for cardiovascular disease, it is still largely unclear how the consumption of e-cigarettes affects the vascular system. A decisive factor in the development of cardiovascular diseases is the increase in vascular stiffness, which can predispose to diseases such as arterial hypertension, atherosclerosis and related diseases. The available evidence shows an association between e-cigarette use and increased vascular stiffness, but the underlying mechanism are still unknown. In this study, the influence of different ingredients of combustion products of e-cigarettes on different cells of the vascular wall with regard to vascular stiffness was evaluated. Human smooth muscle cells and endothelial cells of the aorta were treated with different chemical compounds present in e-cig vapor, including nicotine, acrolein, acetaldehyde, formaldehyde and propylene glycol. Subsequently, expression changes of structural and proinflammatory proteins were analysed by reverse transcription polymerase chain reaction and at protein level by Western blot analysis. In addition, functional assays were used to evaluate the level of reactive oxygen species production and matrix metalloproteinase activity. Exposure to the different chemical compunds resulted in a significantly reduced expression of elastin and increased expression of type 3 collagen in smooth muscle cells, as well as increased expression of proinflammatory proteins interleukin 8 und intercellular adhesion molecule 1 in epithelial cells. These quantitative changes in structural proteins were further confirmed by Western blot analysis. In addition, increased ROS production in epithelial cells and increased matrix metalloproteinase activity in smooth muscle cells were observed as signs of increased tissue remodelling enzyme activity. In conclusion, the experimental results suggest that the components of e-cigarette vapor may promote a pro-inflammatory tissue response and increased vascular wall remodeling in various cells of the vascular wall, which may contribute to an increased risk of cardiovascular disease.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	26.06.2026
Dateien geändert am:	26.06.2026
Promotionsantrag am:	20.01.2026
Datum der Promotion:	16.06.2026