Abstract Mycobacterium abscessus (Mabs) drives life-shortening mortality in cystic fibrosis (CF) patients, primarily because of its resistance to chemotherapeutic agents. To date, our knowledge on the host and bacterial determinants driving Mabs pathology in CF patient lung remains rudimentary. Here, we used human airway organoids (AOs) microinjected with smooth (S) or rough (R-)Mabs to evaluate bacteria fitness, host responses to infection, and new treatment efficacy. We show that S Mabs formed biofilm, R Mabs formed cord serpentines and displayed a higher virulence. While Mabs infection triggers enhanced oxidative stress, pharmacological activation of antioxidant pathways resulted in better control of Mabs growth. Genetic and pharmacological inhibition of the CFTR is associated with better growth and higher virulence of S and R Mabs. Finally, pharmacological activation of antioxidant pathways inhibited Mabs growth and improved efficacy in combination with cefoxitin, a first line antibiotic. In conclusion, we have established AOs as a suitable human system to decipher mechanisms of CF-driven respiratory infection by Mabs and propose antioxidants as a potential host-directed strategy to improve Mabs infection control.

ABSTRACT Hyalomma marginatum is an invasive tick species recently established in mainland southern France. This tick is known to host a diverse range of human and animal pathogens. While information about the dynamics of these pathogens is crucial to assess disease risk and develop effective monitoring strategies, few data on the spatial dynamics of these pathogens are currently available. We collected ticks in 27 sites in the Occitanie region to characterize spatial patterns of H. marginatum -borne pathogens. Several pathogens have been detected: Theileria equi (9.2%), Theileria orientalis (0.2%), Anaplasma phagocytophilum (1.6%), Anaplasma marginale (0.8%), and Rickettsia aeschlimannii (87.3%). Interestingly, we found a spatial clustered distribution for the pathogen R. aeschlimannii between two geographically isolated areas with infection rates and bacterial loads significantly lower in Hérault/Gard departments (infection rate 78.6% in average) compared to Aude/Pyrénées-Orientales departments (infection rate 92.3% in average). At a smaller scale, R. aeschlimannii infection rates varied from one site to another, ranging from 29% to 100%. Overall, such high infection rates (87.3% on average) and the effective maternal transmission of R. aeschlimannii might suggest a role as a tick symbiont in H. marginatum . Further studies are thus needed to understand both the status and the role of R. aeschlimannii in H. marginatum ticks. IMPORTANCE Ticks are obligatory hematophagous arthropods that transmit pathogens of medical and veterinary importance. Pathogen infections cause serious health issues in humans and considerable economic loss in domestic animals. Information about the presence of pathogens in ticks and their dynamics is crucial to assess disease risk for public and animal health. Analyzing tick-borne pathogens in ticks collected in 27 sites in the Occitanie region, our results highlight clear spatial patterns in the Hyalomma marginatum -borne pathogen distribution and strengthen the postulate that it is essential to develop effective monitoring strategies and consider the spatial scale to better characterize the circulation of tick-borne pathogens.

ABSTRACT Hyalomma marginatum is an invasive tick species recently established in mainland southern France. This tick is known to host a diverse range of human and animal pathogens such as Rickettsia aeschlimannii , Theileria equi , Anaplasma phagocytophilum , Anaplasma marginale , Ehrlichia minasensis , Crimean-Congo hemorrhagic fever and West Nile virus. While information about the dynamics of these pathogens is crucial to assess disease risk and develop effective monitoring strategies, few data on the spatial dynamics of these pathogens are currently available. We thus collected ticks in 27 sites in the Occitanie region to characterize spatial patterns of H. marginatum - borne pathogens. Several pathogens have been detected: Theileria equi (9.2%), Theileria orientalis (0.2%), Anaplasma phagocytophilum (1.6%), Anaplasma marginale (0.8%) and Rickettsia aeschlimannii (87.3%). Interestingly, we found a spatial clustered distribution for the pathogen R. aeschlimannii between two geographically isolated areas with infection rates and bacterial loads significantly lower in Hérault/Gard departments (infection rate 78.6% in average) compared to Aude/Pyrénées-Orientales departments (infection rate 92.3% in average). At a smaller scale, R. aeschlimannii infection rates varied from one site to another, ranging from 29% to 100%. Overall, such high infection rates (87.3% in average) and the effective maternal transmission of R. aeschlimannii might suggest a role as a tick symbiont in H. marginatum . Moreover, currently identified as a human pathogen, such results also question about its pathogenic status in humans given the low number of human cases. Further studies are thus needed to understand both the status and the role of R. aeschlimannii in H. marginatum ticks. IMPORTANCE Ticks are obligatory hematophagous arthropods which transmit pathogens of medical and veterinary importance. Their infections cause serious health issues in humans and considerable economic loss in domestic animals. Information about the presence of pathogens in ticks and their dynamics is crucial to assess disease risk for public and animal health. Analysing tick-borne pathogens in ticks collected in 27 sites in the regions Occitanie, our results highlight clear spatial patterns in the Hyalomma marginatum -borne pathogen distribution and strengthen the postulate that it is essential to develop effective monitoring strategies and consider the spatial scale to better characterize the circulation of tick-borne pathogens.

A bstract Hyalomma marginatum is a common ectoparasitic tick of ungulates, lagomorphs, insectivores, ground-foraging birds, observed in Corsica for decades, but whose permanent establishment in mainland France is very recent. This species is known to be one of the main vectors of the Crimean-Congo Hemorrhagic Fever virus, but also of various parasitic, bacterial or viral pathogens. In this study, we investigated the molecular infection rates of numerous tick-borne pathogens in ticks mainly sampled on horses, and occasionally on other animal species, from the French Mediterranean rim and Corsica between 2016 and 2020. In total, 1, 195 DNA and RNA purified from individual tick or pools of ticks were screened for 26 microbial genera or species (viruses, bacteria and parasites), using a high-throughput microfluidic real-time PCR system (BioMark™ dynamic array system, Standard Biotools). For individual ticks and pooled ones, respectively, the most prevalent tick-borne microorganisms were Francisella -like endosymbionts at 97.0% and 96.8%, followed by Rickettsia aeschlimannii (76.4% and 96.4%), Theileria spp. and Theileria equi (3,5% and 0%; 1,9% and 5,8%), Anaplasma phagocytophilum (3.7% and 6.7%), and West Nile virus (0.1% and 0.4%). Babesia occultans (0.9%), Ehrlichia minasensis (0.3%), and Coxiella -like endosymbionts (0.1%) were only detected in individual ticks. Our study provides an overview of the diversity of microorganisms and tick-borne pathogens detected in the invasive tick H. marginatum in Mediterranean France. Our results question the possible distribution of tick-borne pathogens in Corsica and the continental departments of the Mediterranean rim. Our study opens up new research perspectives on the epidemiology of tick-borne pathogens carried by H. marginatum and on the associated public and veterinary health risks.

Host choice is a determining component of tick population and pathogen transmission dynamics. In Europe, ticks of the genus Hyalomma, which are involved in the transmission of several pathogens such as the Crimean Congo Haemorrhagic fever (CCHF) virus, are suspected to be spreading into new territories where they were previously unreported. Therefore, we performed a systematic review of the tick-host relationship of Hyalomma spp in Europe with a focus on Hyalomma marginatum, combined with a meta-analysis and meta-regression to describe its host preference pattern using three outcome values. Our initial qualitative analysis highlighted an increase in tick-host interaction rate in the last decades mostly in South-eastern and Central Europe. H. marginatum also appeared as the species holding the highest citation rate in terms of its association with hosts, and for which the largest number of host species were reported. The meta-analysis on Hyalomma marginatum host choice revealed preferential interactions for horses in the adult stage and birds of the Emberizidae and Strigidae families, in immature stages. Nevertheless, most of the heterogeneity of tick-host interactions remained unexplained suggesting the involvement of multiple drivers such as environmental or climatic conditions. Our results suggest that H. marginatum is a generalist tick whose distribution depends primarily on environmental conditions such as climate and habitat. Current limitations of our meta-analysis approach to identify hosts preference for H. marginatum and suggestions ways for improvement are further discussed.