Der Einfluss von Tabakentwöhnung auf die funktionellen Eigenschaften von endothelialen Progenitorzellen.

Abstract

Tabakkonsum ist die führende Ursache vermeidbarer Todesfälle in der westlichen Welt und der positive Einfluss von Tabakentwöhnung auf Morbidität und Mortalität ist bekannt. Endotheliale Progenitorzellen (EPC) sind an Reparatur- und Angiogeneseprozessen in den Gefäßen beteiligt und können durch kardiovaskuläre Risikofaktoren in Anzahl und Funktion beeinflusst werden. Die vorliegende Arbeit untersucht nun erstmalig den Einfluss von Tabakentwöhnung auf die funktionellen Eigenschaften von EPC und baut damit auf vorangegangenen Untersuchungen auf, die bei gleicher Anzahl zirkulierender CD34+-VEGF-R2+- doppelt positiver Zellen eine reduzierte Anzahl kultivierbarer acLDL+-lectin+-Zellen nach erfolgreicher Tabakentwöhnung zeigten (Puls et al. 2011). Es wurde der Hypothese nachgegangen, dass ein verändertes Adhäsionsverhalten der EPC zugrunde liegen könnte. Dazu wurden Versuche zum Adhäsionsverhalten der Zellen durchgeführt und die Expression von Integrinen sowie das Vorliegen von oxidativem Stress analysiert.Die Untersuchungen wurden an EPC einer heterogenen Probandengruppe, die erfolgreich an einem fünfwöchigen Tabakentwöhnungsprogramm teilnahm, durchgeführt. Dafür wurden die Zellen zunächst aus dem peripheren Blut isoliert und für sieben Tage auf Fibronektin kultiviert. Diese Arbeit zeigt, dass Tabakentwöhnung mit einem signifikant verminderten Adhäsionsvermögen von kultivierten EPC an Fibronektin und TNF-α-stimulierten HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cells) einhergeht. Zudem war die Anzahl inkorporierender EPC in kapillarähnlichen Strukturen reduziert. Des Weiteren führte Tabakentwöhnung zu einer signifikant verminderten Expression von β1- und β2-Integrinuntereinheiten auf den EPC, zu erniedrigten Level von intrazellulärem ROS (reactive oxygen species) in den EPC sowie zu geringeren ADMA-Spiegeln (Asymmetrisches Dimethylarginin) im Plasma der Probanden.Es ist zu betonen, dass in der vorliegenden Arbeit die Zellen eines Individuums vor und nach Tabakentwöhnung miteinander ver glichen wurden und nicht die von Rauchern und Nichtrauchern. Offenbar unterscheiden sich die endotheliale Physiologie bzw. die Eigenschaften von EPC von ehemaligen Rauchern und lebenslangen Nichtrauchern. Eine wichtige Rolle könnten dabei die durch Tabakentwöhnung reduzierte low-grade- Entzündung bzw. oxidativer Stress und deren Einfluss auf das Adhäsionsverhalten der EPC spielen.