Abstract Background Anosmia is a frequent symptom in coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients that generally resolves within weeks. In contrast, the anosmia caused by other upper respiratory infections affects a small proportion of patients and may take months to resolve or never resolve. The mechanisms behind COVID-19-induced olfactory dysfunction remain unknown. Here, we address the unique pathophysiology of COVID-19-associated olfactory dysfunction. Methods The expression of ACE2 (virus binding receptor) and TMPRSS2 and Furin (host cell proteases facilitating virus entry) was examined in the nasal mucosa, composed of respiratory mucosa (RM), olfactory mucosa (OM), and olfactory bulb (OB) of mouse and human tissues using immunohistochemistry and gene analyses. Results Co-expression of ACE2, TMPRSS2, and Furin was observed in the RM and in the OM, especially in the supporting cells of the olfactory epithelium and the Bowman’s glands. Notably, the olfactory receptor neurons (ORNs) in the OM were positive for ACE2 but almost negative for TMPRSS2 and Furin. Cells in the OB expressed ACE2 strongly and Furin weakly, and did not express TMPRSS2. All three gene expressions were confirmed in the nasal mucosa and OB. Conclusions ACE2 was widely expressed in all tissues, whereas TMPRSS2 and Furin were expressed only in certain types of cells and were absent in the ORNs. These findings, together with clinical reports, suggest that COVID-19-related anosmia occurs mainly through sensorineural and central dysfunction and, to some extent, conductive olfactory dysfunction. The expression of ACE2, but not TMPRSS2 or Furin, in ORNs may explain the early recovery from anosmia.

Abstract Objective Patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19), caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), exhibit not only respiratory symptoms but also symptoms of chemo-sensitive disorders and kidney failure. Cellular entry of SARS-CoV-2 depends on the binding of its spike protein to a cellular receptor named angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), and the subsequent spike protein-priming by host cell proteases, including transmembrane protease serine 2 (TMPRSS2). Thus, high expression of ACE2 and TMPRSS2 are considered to enhance the invading capacity of SARS-CoV-2. Methods To elucidate the underlying histological mechanisms of the aerodigestive disorders caused by SARS-CoV-2, we investigated the expression of ACE2 and TMPRSS2 proteins in the aerodigestive tracts of the tongue, hard palate with partial nasal tissue, larynx with hypopharynx, trachea, esophagus, lung, and kidney of rats through immunohistochemistry. Results Strong co-expression of ACE2 and TMPRSS2 proteins was observed in the nasal respiratory epithelium, trachea, bronchioles, alveoli, kidney, and taste buds of the tongue. Remarkably, TMPRSS2 expression was much stronger in the peripheral alveoli than in the central alveoli. These results coincide with the reported clinical symptoms of COVID-19, such as the loss of taste, loss of olfaction, respiratory dysfunction, and acute nephropathy. Conclusions A wide range of organs have been speculated to be affected by SARS-CoV-2 depending on the expression levels of ACE2 and TMPRSS2. Differential distribution of TMPRSS2 in the lung indicated the COVID-19 symptoms to possibly be exacerbated by TMPRSS2 expression. This study might provide potential clues for further investigation of the pathogenesis of COVID-19. Level of Evidence NA

Abstract Objectives Intracellular entry of the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) depends on the interaction between its spike protein to a cellular receptor named angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) and depends on Furin-mediated spike 23 protein cleavage and spike protein priming by host cell proteases including 24 transmembrane protease serine 2 (TMPRSS2). Tmprss1, Tmprss3, and Tmprss5 are expressed in the spiral ganglion neurons and the organ of Corti in the inner ear; however, Ace2, Tmprss2, and Furin expression profiles in the middle ear remain unclear. Therefore, this study aimed to analyze Ace2, Tmprss2, and Furin expression in the middle and inner ear of mice. Study Design Animal research. Setting Department of Otolaryngology and Head and Neck Surgery, University of Tokyo. Methods We performed immunohistochemical analysis to examine the distribution of Ace2, Tmprss2, and Furin in the eustachian tube, middle ear space, and cochlea of mice. Results Ace2 was expressed in the cytoplasm in the middle ear epithelium, eustachian tube epithelium, stria vascularis, and spiral ganglion. Tmprss2 and Furin were widely expressed in the middle ear spaces and the cochlea. Conclusion Co-expression of Ace2, Tmprss2, and Furin in the middle ear indicates that the middle ear is susceptible to SARS-CoV-2 infections, thus warranting the use of personal protective equipment during mastoidectomy for coronavirus disease (COVID-19) patients.

Abstract Objectives Close contact with patients with COVID-19 is speculated to be the most common cause of viral transmission, but the pathogenesis of COVID-19 by close contact remains to be elucidated. In addition, despite olfactory impairment being a unique complication of COVID-19, the impact of SARS-CoV-2 on the olfactory cell lineage has not been fully validated. This study aimed to elucidate close-contact viral transmission to the nose and lungs and to investigate the temporal damage in the olfactory receptor neuron (ORN) lineage caused by SARS-CoV-2. Methods Syrian hamsters were orally administered SARS-CoV-2 as direct-infection models. On day 7 after inoculation, infected and uninfected hamsters were housed in the same cage for 30 minutes. These uninfected hamsters were subsequently assigned to a close-contact group. First, viral presence in the nose and lungs was verified in the infection and close-contact groups at several time points. Next, the impacts on the olfactory epithelium, including olfactory progenitors, immature ORNs, and mature ORNs, were examined histologically. Then, the viral transmission status and chronological changes in tissue damage were compared between the direct-infection and close-contact groups. Results In the close-contact group, viral presence could not be detected in both the nose and lungs on day 3, and the virus was identified in both tissues on day 7. In the direct-infection group, the viral load was highest in the nose and lungs on day 3, decreased on day 7, and was no longer detectable on day 14. Histologically, in the direct-infection group, mature ORNs were most depleted on day 3 (p < 0.001) and showed a recovery trend on day 14, with similar trends for olfactory progenitors and immature ORNs. In the close-contact group, there was no obvious tissue damage on day 3, but on day 7, the number of all ORN lineage cells significantly decreased (p < 0.001). Conclusion SARS-CoV-2 was transmitted even after brief contact and subsequent olfactory epithelium and lung damage occurred more than 3 days after the trigger of infection. The present study also indicated that SARS-CoV-2 damages all ORN lineage cells, but this damage can begin to recover approximately 14 days post infection.

Introduction There have been large geographical differences in the infection and death rates of COVID-19. Foods and beverages containing high amounts of phytochemicals with bioactive properties were suggested to prevent contracting and to facilitate recovery from COVID-19. The goal of our study was to determine the correlation of the type of foods/beverages people consumed and the risk reduction of contracting COVID-19 and the recovery from COVID-19. Methods We developed an online survey that asked the participants whether they contracted COVID-19, their symptoms, time to recover, and their frequency of eating various types of foods/beverages. The survey was developed in 10 different languages. Results The participants who did not contract COVID-19 consumed vegetables, herbs/spices, and fermented foods/beverages significantly more than the participants who contracted COVID-19. Among the six countries (India/Iran/Italy/Japan/Russia/Spain) with over 100 participants and high correspondence between the location of the participants and the language of the survey, in India and Japan the people who contracted COVID-19 showed significantly shorter recovery time, and greater daily intake of vegetables, herbs/spices, and fermented foods/beverages was associated with faster recovery. Conclusions Our results suggest that phytochemical compounds included in the vegetables may have contributed in not only preventing contraction of COVID-19, but also accelerating their recovery.

Abstract Purpose of Review Swallowing computed tomography (CT) allows dynamic three-dimensional visualization of swallowing. This review article summarizes the advantages and disadvantages of performing swallowing CT. Recent Findings Visualization of swallowing-related structures three-dimensionally supports the use of swallowing CT in clinical, research, and educational settings. Several morphological and kinematic analyses can be performed to study swallowing physiology and pathophysiology. However, radiation dose, reclining posture during scanning, and lower time resolution compared to videofluoroscopy are disadvantages of this technology. Technological advances may mitigate these disadvantages in the future. Summary Swallowing CT can be used in clinical, educational, and research applications while recognizing that limitations exist to the use of this modality.