Promising Salivary Coronavirus Infection Therapy with  Soluble Angiotensin-Converting  Enzyme 2
Attapon Cheepsattayakorn ^1,2*, Ruangrong Cheepsattayakorn³, Porntep  Siriwanarangsun¹

1.Faculty  of  Medicine, Western  University, Pathumtani  Province, Thailand.

2.10th  Zonal  Tuberculosis  and  Chest  Disease  Center, Chiang  Mai, Thailand.

3.Department  of  Pathology, Faculty  of  Medicine, Chiang  Mai  University, Chiang  Mai, Thailand.

Corresponding Author: Attapon Cheepsattayakorn, 10th Zonal Tuberculosis  and  Chest  Disease  Center, 143  Sridornchai  Road  Changklan  Muang  Chiang  Mai  50100  Thailand.

Copy Right: © 2022 Attapon Cheepsattayakorn. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Received Date: January 31, 2022

Published Date: February 01, 2022

Angiotensin-converting  enzyme 2 (ACE 2), a  monocarboxypeptidase  for  cleaving  several  peptides  within  the  renin-angiotensin  system  and  other  substrates  that  widely  expressed  in  the  gastrointestinal  tract  and  the  kidneys, with  relatively  low  expression  in  the  lungs [1, Figure 1].   Interestingly, higher  RNA  expression  of  ACE 2  in  lung  AT2  cells  was  found  in  Asian  donors, compared  to  African  and  white  American  donors [2].  Soluble  ACE 2  that  lacks  the  membrane  anchor  circulates  in  small  volumes  in  the  blood [3].  ACE 2  and  TMPRSS 2  protein  expression  are  identified  mainly  in  the  cytoplasm  and  cytomembrane  of  the  epithelial  cells  in  the  serous  acinus  cells  in  submandibular  and  parotid  salivary  glands  and  in  vitro, exogenous  ACE 2  and  TMPRSS 2  can  anchor  and  fuse  to  human  oral  mucosa  and  the  spike  protein  of  SARS-CoV-2  can  bind  to  ACE 2  receptors  in  the  salivary  glands [4].  A  recent  study  demonstrated  that  during  the  hospitalization  period, 25 %  of  COVID-19  patients  reported  of  taste  impairment, 20 %  of  patients  reported  of  difficulty  in  swallowing, and  15 %  of  patients  reported  of  burning  sensation [5].  A  recent  study  proposed  that  chewing  gum  with  SARS-CoV-2-trapping  proteins  can  debulking  virus  in  saliva  and  minimizing  viral  transmission [6, Figure 2].                      

In  conclusion, soluble  recombinant  human  ACE 2  protein  could  be  a  novel  potential  biotherapeutic  to  fight  against  SARS-CoV-2  and  other  coronaviruses  infection  and  progression.

Figure 1: Demonstrating  schematic  of  coronavirus (CoV)  spike  protein (S)  binding  to  the  surface  receptor  that  is  full-length  ACE 2 (Soluble  ACE 2  administration  may  prevent  binding  of  the  SARS-CoV-2  viral  particle  to  the  surface-bound, full-length  ACE 2  by  acting  as  a  competitive  interceptor  of  SDARS-CoV-2  and  other  coronaviruses.)

(Source : Battle  D, Wysocki  J, Satchell  K.  Soluble  angiotensin-converting  enzyme 2 : a  potential  approach  for  coronavirus  infection  therapy ?  Clinical  Science  2020; 134 : 543-545.  DOI : https://doi.org/10.1042/CS20200163) 

Figure 2: Demonstrating  debulking  and  blocking  of  viral  entry  Using  ACE 2  chewing  gum

1. : CTB (Cholera  Toxin  B)-ACE 2  binds  to  both  ACE 2  and  GM 1 (monosialotetrahexosylganglioside, prototype  of  ganglioside)  co-receptors
2. : Each SARS-CoV-2  trimeric  spike  protein  has  a  single  RBD (Receptor-Binding  Domain)  domain  and  two  GM 1  binding  sites.  CTB-ACE 2  pentamers  form  microparticles, insoluble  and  sediment  SARS-CoV-2  upon  binding  to  soluble  ACE 2, in  monomer, dimer, or  trimer  forms.  CTB-ACE 2  also  directly  binds  to  ACE 2  and  GM 1  receptors, then  blocking  entry  into  human  or  Vero  cells.

(Source : Daniell  H, Nair  SK, Esmaeili  N, Wakade  G, Shahid  N, Ganesan  PK, et  al.  Debulking  SARS-CoV-2  in  saliva  using  angiotensin  converting  enzyme 2  in  chewing  gum  to  decrease  oral  virus  transmission  and  infection.  Molecular  Therapy  2022; 30 (4)  April  2022.  13 pages.   DOI : https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2021.11.008)

References

1.Serfozo  P, Wysocki  J, Gulua  G, Schulze  A, Ye  M, Liu  P, et  al.  Ang ii (angiotensin ii)  conversion  to  angiotensin-(1-7)  in  the  circulation  is  POP (prolyloligopeptidase)-dependent  and  ACE 2 (angiotensin-converting  enzyme 2)-independent.  Hypertension  2020; 75 : 173-182.

DOI : https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.119.14071 

2.Zhao  Y, Zhao  Z, Wang  Y, Zhou  Y, Ma  Y, Zuo  W.  Single-cell  RNA  expression  profiling  of  ACE 2, the  putative  receptor  of  Wuhan  2019-nCoV.  bioRxiv  2020.  DOI : https://doi.org/10.1101/2020.01.26.919985 

3.Wysocki  J, Ye  M, Rodriguez  E, Gonzalez-Pacheco  FR, Barrios  C, Evora  K, et  al.  Targeting  the  degradation  of  angiotensin ii  with  recombinant  angiotensin-converting  enzyme 2 : prevention  of  angiotensin ii-dependent  hypertension.  Hypertension  2010; 55 : 90-98. 

DOI : https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.138420   

4.Zhu  F, Zhong  Y, Ji  H, Ge  R, Guo  L, Song  H, et  al.  ACE 2  and  TMPRSS 2  in  human  saliva  can  adsorb  to  the  oral  mucosal  epithelium.  Journal  of  Anatomy  2022; 240 : 398-409.  DOI : 10.1111/joa.13560 

5.Sinjari  B, D?  Ardes  D, Santilli  M, Rexhepi  I, D?  Addazio  G, Di  Carlo  P, et  al.  SARS-CoV-2  and  oral  manifestation : an  observational, human  study.  Journal  of  Clinical  Medicine  2020; 3218.  14  pages. 

6.Daniell  H, Nair  SK, Esmaeili  N, Wakade  G, Shahid  N, Ganesan  PK, et  al.  Debulking  SARS-CoV-2  in  saliva  using  angiotensin  converting  enzyme 2  in  chewing  gum  to  decrease  oral  virus  transmission  and  infection.  Molecular  Therapy  2022; 30 (4)  April  2022.  13  pages.  

DOI : https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2021.11.008