Zielsetzung der Arbeit war, molekulare bzw. zelluläre Effekte an endothelialen Zellen nach Langzeitexposition gegen die Dieselrußsurrogate Carbon Black und Benzo[a]pyren-beladenes Carbon Black im Niedrigdosisbereich zu ermitteln. Dieselruß ist in Abhängigkeit vom Entstehungsort mit einer Vielzahl von Substanzen wie Übergangsmetallen (z. B. Eisen, Chrom), Salzen und organischen Verbindungen (z. B. PAH) belastet, die selbst zelluläre Effekte auslösen können. Daher sollten in dieser Arbeit die Zellen gegen die Diesel¬ruß-surrogate Carbon Black und B[a]P-beladenes Carbon Black exponiert werden. Benzo[a]pyren (Leitsubstanz der PAH) sollte stellvertretend für die Gruppe der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe die Kontamination von Dieselruß mit dieser Stoffgruppe simulieren. Diskutierte Mechanismen zur Entwicklung von Feinstaub-vermittelten kardiovaskulären Erkrankungen beruhen auf Experimenten, bei denen meist Ultrafeinstaub¬partikel in hohen Dosen über einen kurzen Zeitraum eingesetzt wurden. Die Exposition des Menschen erfolgt im Gegensatz zu den gängigen experimentellen Studien über einen längeren Zeitraum gegen geringe Dosen. Aus diesem Grunde wurden in der vorliegenden Arbeit ein Expositionszeitraum von 14 Tagen sowie eine Exposition im Niedrigdosisbereich gewählt. Die Exposition der Endothelzellen gegen eine niedrigere bzw. physiologischere Konzentration von Dieselru߬surrogaten steigerte die Proliferation und veränderte den Energiehaushalt, jedoch nicht die Generierung von ROS. Diese Antworten ließen sich anhand der Ergebnisse der proteomischen Analyse exponierter Zellen zu einem großen Teil auf eine verringerte Aktivität des Transkriptions¬faktors PPARγ zurückführen. Die Hypothese, dass PPARγ ein wichtiger Regulator der beobachteten zellulären Reaktionen ist, wurde durch die gas¬chromato¬graphische Analyse der zellulären Metaboliten erhärtet. So wurden die in der Literatur beschriebenen Veränderungen im Energiestoffwechsel infolge einer verminderten PPARγ-Aktivität in der vorliegenden Arbeit anhand des Nachweises einer erhöhten intrazellulären Konzentration an freien Fettsäuren und eines durch die gesteigerte Proliferation erhöhten Energiebedarfs bestätigt. Da zu erwarten war, dass die bereits identifizierten Proteine nicht die Gesamtheit der beeinflussten Signalwege repräsentieren, wurde zusätzlich das Phosphoproteom untersucht. Die Analyse phosphorylierter Proteine ist jedoch eine schwierige Aufgabe in Anbetracht ihres geringen Vorkommens. Die Anreicherung der Phosphoproteine schien dabei als ein vielversprechender Ansatz, verfügbare Techniken setzten jedoch hoch¬technisierte Geräte voraus. Daher wurde ein Verfahren zur einfachen Anreicherung mittels Lanthanionen (La3+) entwickelt, durch dessen Anwendung Phosphoproteine und Phospho¬glykoproteine selektiv aus komplexen Proteingemischen isoliert werden konnten. Die Analyse des Phosphoproteoms endothelialer Zellen nach Exposition ergab Änderungen der Phosphorylierung von Proteinen, die neben katalytischen Prozessen auch die Struktur der Zellen beeinflussten. Die Modifikationen der zytoskelettalen Proteine wiesen auf ein erhöhtes Angio¬genese¬potential hin, was sich in funktionellen Tests (Migration, Invasion, Barriere-funktion) bestätigte. Der Anteil migrierender Zellen sowie ihre Invasionsbereitschaft erhöhten sich nach Exposition gegen die Dieselrußsurrogate. Darüber hinaus wiesen die exponierten Zellen eine verringerte Permeabilität gegenüber geladenen und ungeladenen Substanzen (Dextrane) auf. Die funktionellen Veränderungen spiegelten sich auch auf morphologischer Ebene in der Ausbildung von Filopodien und Stressfasern wider. Als möglicher Auslöser dieser zellulären Veränderungen kommt der erhöhte Gehalt an intrazellulärem Calcium infrage. Calcium stellt einen wichtigen zellulären Signaltransduktor dar, der an vielen Prozessen, darunter der Regulation der endothelialen Stickstoffmonoxid-Produktion, beteiligt ist. Die endotheliale NO-Produktion ist ein wichtiger Modulator der Angiogenese, die viele der beobachteten Effekte beeinflussen kann. Die hier vorgestellten Ergebnisse beschreiben detaillierte Veränderungen des Endothels als Antwort auf eine Exposition gegen Dieselrußsurrogate. Ob und ggf. welche/s Krankheits-bild/er diese Veränderungen hervorrufen können, ist zum jetzigen Zeitpunkt noch unklar.