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Background Endothelial nitric oxide synthase (eNOS) has been reported to be involved in the atherosclerotic process. A number of studies have investigated the association between eNOS gene polymorphisms and the risk of carotid atherosclerosis (CAS). However, the results are conflicting and inconclusive. The aim of this study was to evaluate precisely the association between the eNOS T786C, G894T, and 4a/4b polymorphisms and CAS risk. Material and methods A meta-analysis was carried out by retrieving relevant studies from PubMed, Embase, China National Knowledge Infrastructure (CNKI), and Cochrane databases without a restriction on publication year. Pooled odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (CIs) were used to describe the strength of the association with CAS. Results Data were obtained from eight case-control studies comprising 2975 cases and 2624 controls. Significant associations were detected between the allelic and recessive models of the eNOS T786C polymorphism (allelic: p  = 0.04; OR, 95% CI = 1.57 [1.01, 2.44]; recessive: p  = 0.03; OR, 95% CI = 1.53 [1.04, 2.24]), as well as the allelic and dominant models of the eNOS 4a/4b polymorphism, and CAS risk in an Asian subgroup (allelic: p  = 0.02; OR, 95% CI = 1.49 [1.07, 2.07]; dominant: p  = 0.01; OR, 95% CI = 1.50 [1.09, 2.05]), but not in a Caucasian subgroup ( p  > 0.05). No association was observed between the eNOS G894T polymorphism and CAS risk ( p  > 0.05). Conclusion Our study provides evidence that the allelic and recessive models of the eNOS T786C polymorphism and the allelic and dominant models of the eNOS 4a/4b polymorphism may increase the risk of CAS in Asian populations. Hintergrund Die endotheliale Stickoxidsynthase (eNOS) ist Berichten zufolge an der Entstehung von Arteriosklerose beteiligt. In einer Reihe von Studien wurde der Zusammenhang zwischen eNOS-Gen-Polymorphismen und dem Risiko für Karotisarteriosklerose (CAS) untersucht. Jedoch sind die Ergebnisse widersprüchlich und nicht schlüssig. Ziel der vorliegenden Studie war es, den Zusammenhang zwischen den eNOS-Polymorphismen T786C, G894T und 4a/4b sowie dem CAS-Risiko genau zu analysieren. Material und Methoden Mittels der Suche nach relevanten Studien aus den Datenbanken PubMed, Embase, China National Knowledge Infrastructure (CNKI) und Cochrane ohne Einschränkung bei dem Jahr der Publikation wurde eine Metaanalyse durchgeführt. Gepoolte Odds Ratios (OR) und 95%-Konfidenzintervalle (95%-KI) wurden verwendet, um die Stärke der Assoziation mit CAS zu beschreiben. Ergebnisse Es wurden Daten aus 8 Fall-Kontroll-Studien mit 2975 Fällen und 2624 Kontrollen einbezogen. Signifikante Assoziationen fanden sich zwischen dem allelischen und dem rezessiven Modell des eNOS-T786C-Polymorphismus (allelisch: p  = 0,04; OR, 95%-KI = 1,57 [1,01–2,44]; rezessiv: p  = 0,03; OR, 95%-KI = 1,53 [1,04–2,24]) sowie zwischen dem allelischen und dem dominanten Modell des eNOS-4a/4b-Polymorphismus und dem CAS-Risiko in einer asiatischen Untergruppe (allelisch: p  = 0,02; OR, 95%-KI = 1,49 [1,07–2,07]; dominant: p  = 0,01; OR, 95%-KI = 1,50 [1,09–2,05]), nicht aber in einer europäischen Untergruppe ( p  > 0,05). Zwischen dem eNOS-G894T-Polymorphismus und dem CAS-Risiko wurde keine Assoziation beobachtet ( p  > 0,05). Schlussfolgerung Die vorliegende Studie ergibt Hinweise darauf, dass das allelische und das rezessive Modell des eNOS-T786C-Polymorphismus sowie das allelische und das dominante Modell des eNOS-4a/4b-Polymorphismus das Risiko für eine CAS in asiatischen Populationen möglicherweise erhöhen.