Abstract Immune system in bats features multiple unique properties that result in overall dampened inflammatory responses and increased tissue protection, explaining their tolerance to viral infections and unusually long lifespan. As heterothermic animals, bats exhibit large variations in body temperature on a daily and seasonal basis. In the present study, we demonstrated that temperature fluctuations corresponding to different physiological states in bats exert a dramatic impact on bat antibody repertoires. At temperatures typical for elevated metabolic activity during flight, IgG antibodies from Myotis myotis (Borkhausen, 1797) and Nyctalus noctula (Schreber, 1774) largely broaden their antigen binding diversity and affinity, recognizing both pathogen-derived and autoantigens. On the contrary, at temperatures reflecting inactive physiological states (torpor, hibernation), the breadth of immune diversity is substantially reduced. Importantly, temperature-dependent diversification of antibody specificities results in preferential recognition of damaged but not alive endothelial cells. This indicats that metabolism might influence not only pathogen recognition function but also anti-inflammatory functions of bat antibodies. Our mechanistic studies revealed particular molecular features of bat IgG, such as low thermodynamic stability and increased hydrophobicity, that can explain their distinctive behavior. This study reveals another facet of the enigmatic immune system of bats, extends our understanding of disease tolerance, highlights the link between metabolism and immunity, and might have important repercussions for human health.

Abstract Tick-borne flaviviruses and Borrelia spp. are globally spread pathogens of zoonotic potential which are maintained by a transmission cycle at the interface between ticks and vertebrate hosts, mainly wild animals. We reviewed how those infections have been studied in wildlife species in the field to discuss how collected data provided relevant epidemiological information and identify needs for further studies. The literature was screened for populational studies on direct or antibody detection for tick-borne Borrelia spp. and flaviviruses in animals, in the wild. Overall, Borrelia spp. were more studied (73% of case studies, representing 297 host species) than flaviviruses (27% of case studies, representing 114 host species). Studies on both Borrelia spp. and flaviviruses focused mainly on the same species (namely bank vole and yellow-necked mouse). Species with potential to act as reservoir hosts were overlooked, notably passerine birds. Most studies were order-specific and cross-sectional. We highlight the necessity of collecting both demographics and infection data in wildlife studies, and to consider communities of species, to better estimate zoonotic risk potential.

Domestic species, including equids, were introduced in the Galapagos Islands in the XIX century. Equine vector-borne diseases are circulating in South America but their occurrence in the Galapagos Island was unknown. The objective of this study was to detect the occurrence of West Nile virus (WNV), Usutu virus (USUV) and equine infectious anemia virus (EIAV) in the four Galapagos Islands raising equids if they were present at a prevalence >1%. Serum samples were collected from 411 equids belonging to 124 owners from April to July 2019. All the results were negative to the ELISA tests used suggesting that WNV, USUV and EIAV are not circulating in the equine population of the Galapagos Islands.

Tick-borne encephalitis virus (TBEV) is a member of the Flaviviridae family, Flavivirus genus, which includes several important human pathogens. It is responsible for neurological symptoms that may cause permanent disability or death, and, from a medical point of view, is the major arbovirus in Central/Northern Europe and North-eastern Asia. TBEV tropism is critical for neuropathogenesis, yet, little is known about the molecular mechanisms that govern the susceptibility of human brain cells to the virus. In this study, we sought to establish and characterize a new in vitro model of TBEV infection in the human brain and to decipher cell type-specific innate immunity and its relation to TBEV tropism and neuropathogenesis. We showed that infection of neuronal/glial cultures derived from human fetal neural progenitor cells (hNPCs) mimicked three major hallmarks of TBEV infection in the human brain, namely, preferential neuronal tropism, neuronal death and astrogliosis. We also showed that these cells had conserved their capacity to build an antiviral response against TBEV. TBEV-infected neuronal/glial cells, therefore, represented a highly relevant pathological model. By enriching the cultures in either human neurons or astrocytes, we further demonstrated qualitative and quantitative differential innate immune responses in the two cell types that correlated with their particular susceptibility to TBEV. Our results thus reveal that cell type-specific innate immunity is likely to contribute to shaping TBEV tropism for human brain cells. They offer a new in vitro model to further study TBEV-induced neuropathogenesis and improve our understanding of the mechanisms by which neurotropic viruses target and damage human brain cells.

Abstract Background West Nile (WNV) and Usutu (USUV) virus are vector-borne flaviviruses causing neuroinvasive infections in both humans and animals. Entomological surveillance is a method of choice for identifying virus circulation ahead of the first human and animal cases, but performing molecular screening of vectors is expensive, and time-consuming. Methods We implemented the MX (Molecular Xenomonitoring) strategy for the detection of WNV and USUV circulation in mosquito populations in rural and urban areas in Nouvelle-Aquitaine region (France) between July and August 2023, using modified BG Sentinel traps. We first performed molecular screening and sequencing on excreta from trapped mosquitoes before confirming the results by detecting, sequencing and isolating viruses from individual mosquitoes. Findings We identified WNV and USUV-infected mosquitoes in 3 different areas, concurrently with the first human cases reported in the region. Trapped mosquito excreta revealed substantial virus co-circulation (75% of traps had PCR+ excreta for at least one of both viruses). Cx. pipiens was the most common species infected by both WNV and USUV. Genomic data from excreta and mosquitoes showed the circulation of WNV lineage 2 and USUV lineage Africa 3, both phylogenetically close to strains that circulated in Europe in recent years. Four WNV and 3 USUV strains were isolated from trapped mosquitoes. Interpretation MX strategy is easy and rapid to implement on the field, and has proven its effectiveness in detecting WNV and USUV circulation in local mosquito populations. Funding This study received funding from the Direction Générale de l’Armement (PDH 2 NBC-5-B-2212) and ARBOGEN (funded by MSDAVENIR). Research in context Evidence before this study WNV and USUV circulate through complex transmission cycles involving mosquitoes as vectors, birds as amplifying hosts and several mammal species as dead-end hosts. Transmission to humans primarily occurs through mosquito bites for both viruses. Notably, WNV can also be transmitted through blood donations and organ transplants. It is estimated that a significant proportion of both WNV and USUV infections in vertebrate hosts remain unreported due to their predominantly asymptomatic nature or nonspecific clinical presentation. Nevertheless, neuroinvasive and potentially fatal disease can occur, in particular among vulnerable populations such as elderly and immunocompromised patients. In France, after its first detection in 2015, USUV has been sporadically found in eastern and southern departments, with confirmed infections in birds, mosquitoes and mammals, and few human cases described. WNV has recently caused annual outbreaks of varying intensities involving humans, equids and avifauna in French departments mainly located in the Mediterranean area. Because of low viral loads and/or brief viremia, diagnosis of both pathogens is often based on serological evidence, and few genomic data are available on strains having circulated in France. Entomological surveillance can be used as an early warning method for WNV and USUV surveillance, but is costly to implement as it requires the collection of large numbers of mosquitoes to detect virus circulation when infection rates in mosquito populations are low. Therefore, viral surveillance in France still heavily relies on human and animal surveillance, i.e. late indicators of viral circulation. Added value of this study This study describes the implementation of the MX (Molecular Xenomonitoring) strategy for the effective surveillance of WNV and USUV circulation within mosquito populations. MX uses of modified BG Sentinels that allow (i) trapped mosquitoes to survive for several days and (ii) corresponding mosquito excreta to be collected and preserved on filter paper. MX has demonstrated many advantages over traditional entomological surveillance. Firstly, screening excreta collectively deposited by a community of trapped mosquitoes for the presence of viruses in the first instance is time and cost efficient, as one sample is tested for viral RNA, regardless of the number and species diversity in the trap. Second, filter papers with mosquito excreta can be transported from the field to the laboratory at room temperature by regular postal mail, bringing real-time detection within reach. WNV and USUV RNA have been detected and sequenced directly from the mosquito excreta shortly after collection. Thirdly, MX adapters increase the longevity of trapped mosquitoes, thereby allowing extension of the time between trap collections and increasing the likelihood of virus shedding by infected mosquitoes. Fourthly, this approach is easy to implement in the field and requires neither a strong entomological background nor specific technical skills. All these aspects make the MX strategy a powerful, non-invasive and cost-effective tool for real-time monitoring of enzootic WNV and USUV circulation. Authors should describe here how their findings add value to the existing evidence. WNV was never detected on the Atlantic seaboard of France until October 2022. Molecular evidence of WNV circulation was obtained in 3 symptomatic horses in the Nouvelle Aquitaine region in October 2022, concomitantly with an USUV human case with no recent travel history outside the region. This was a harbinger of an increase in cases over the next year. In 2023, MX succeeded in detecting the enzootic co-circulation of WNV and USUV in rural and urban areas of Nouvelle Aquitaine, simultaneously with the first cases of WNV detected by human and animal surveillance and the first human case of USUV diagnosed in the end of July 2023. Genomic and phylogenetic information was obtained directly from trapped mosquito excreta, before information derived from animal or human surveillance. Mosquitoes from traps with PCR-positive excreta were analysed individually, which allowed to calculate infection rates in mosquitoes. WNV and USUV were isolated from single Cx. pipiens mosquitoes. Cx. pipiens was the species most commonly found positive for either viruses although WNV was also detected in Ochlerotatus and Aedes mosquitoes, including one tiger mosquito ( Ae. albopictus ) in the urban environment. We argue that the MX approach is a major asset in the early warning detection of WNV and USUV circulation to alert health policy makers and take suitable control measures.

Abstract Usutu virus (USUV) was first isolated in Africa in 1959 and has since spread to and through Europe with a typical enzootic mosquito-bird cycle. In France, it was first detected in birds in 2015, but in 2018 the spread of USUV was particularly significant throughout the country, killing mainly common blackbirds ( Turdus merula ) and to a lesser extent great grey owls ( Strix nebulosa ), among other captive and non-captive wild bird species. Data on this 2018 outbreak were collected through both an event-based network (SAGIR) and the health surveillance of the French-speaking Association of Zoo Veterinarians (AFVPZ). In addition, common blackbird populations could be monitored through another network (REZOP). Statistical analysis (spatial, temporal, spatiotemporal and environmental determinants) of the SAGIR and AFVPZ networks helped to highlight the early appearance of separate large clusters of USUV cases in mid-July 2018, the subsequent diffusion into smaller and secondary clusters at the end of August 2018, and a meanwhile enlargement of the first clusters with an increase in the number of cases. The locations of USUV cases were also significantly associated with high human density and wetlands. Using generalised additive mixed models on REZOP data, we also highlighted the decline in common blackbird population trends in areas with high USUV pressure (areas defined based on SAGIR-AFVPZ data) following the 2018 outbreak. Our results highlighted the need to work with synergistic networks to assess infection spread in wild bird species, as well as the negative impact of an emerging arbovirus.

Abstract Background Tick-borne encephalitis (TBE) is a severe human neuroinfection caused by TBE virus (TBEV). TBEV is transmitted by tick bites and by the consumption of unpasteurized dairy products from infected asymptomatic ruminants. In France, several food-borne transmission events have been reported since 2020, raising the question of the level of exposure of domestic ungulates to TBEV. In this study, our objectives were (i) to estimate TBEV seroprevalence and quantify antibodies titres in cattle in the historical endemic area of TBEV in France using the micro virus neutralisation test (MNT) and (ii) to compare the performance of two veterinary cELISA kits with MNT for detecting anti-TBEV antibodies in cattle in various epidemiological contexts. A total of 344 cattle sera from four grid cells of 100 km² in Alsace-Lorraine (endemic region) and 84 from western France, assumed to be TBEV-free, were investigated. Results In Alsace-Lorraine, cattle were exposed to the virus with an overall estimated seroprevalence of 57.6% (95% CI: 52.1–62.8%, n = 344), varying locally from 29.9% (95% CI: 21.0–40.0%) to 92.1% (95% CI: 84.5–96.8%). Seroprevalence did not increase with age, with one- to three-year-old cattle being as highly exposed as older ones, suggesting a short-life duration of antibodies. The proportion of sera with MNT titres lower than 1:40 per grid cell decreased with increased seroprevalence. Both cELISA kits showed high specificity (> 90%) and low sensitivity (less than 78.1%) compared with MNT. Sensitivity was lower for sera with neutralising antibodies titres below 1:40, suggesting that sensitivity of these tests varied with local virus circulation intensity. Conclusions Our results highlight that cattle were highly exposed to TBEV. Screening strategy and serological tests should be carefully chosen according to the purpose of the serological study and with regard to the limitations of each method.

Fin 2022 ont été détectés les 3 premiers cas équins d'infection à virus West Nile (WNV) et le premier cas humain d'infection à virus Usutu (USUV) en Nouvelle Aquitaine (NA). Un consortium a entrepris des actions coordonnées de recherche One Health afin de préciser l'étendue de la circulation virale. Investigations réalisées en 2023 : distribution géographique et caractéristiques des cas confirmés et probables, humains et non humains, d'infections à WNV ou USUV ; enquêtes de séroprévalence équine et aviaire ; investigations entomologiques par Molecular Xenomonitoring. Humains : du 4/07 au 1/10, 44 cas confirmés/probables d'infection à WNV et/ou USUV, dont 19 cas confirmés à WNV, 7 cas confirmés à USUV et 18 cas probables ou confirmés à WNV/USUV non différenciables ; 9 cas neuroinvasifs (tous à WNV) dont 2 sévères ; 11 donneurs de sang virémiques asymptomatiques détectés. Cas répartis en Gironde (n=31) dont 20 au sein de la métropole bordelaise, Charente Maritime (n=7), Charente (n=3), dans les Landes (n=2) et en Haute Vienne (n=1). Equidés : parmi 504 chevaux prélevés dans 40 écuries de Gironde avant la saison de transmission, 84 (17%) porteurs d'IgG anti-flavivirus en ELISA, dont 34 (7%) avec des anticorps neutralisants anti-WNV et 16 (3%) anti-USUV. Tous les séropositifs étaient localisés dans le blayais et la zone de la confluence Garonne-Dordogne. Du 4/08 au 15/11, 31 cas confirmés ou probables d'infection aiguë à WNV répartis en Gironde (n=24), Charente Maritime (n=6) et Charente (n=1). Oiseaux : du 01/08 au 21/09, 7 cas confirmés d'infection à WNV chez des cadavres en Charente Maritime, dont 5 dans l'avifaune captive (flamants du Chili d'un parc zoologique) et 2 dans l'avifaune sauvage résidente (1 autour des palombes et 1 pigeon ramier). Parmi 135 spécimens (pigeons, pies, corneilles) capturés en Gironde lors d'opérations de régulation, principalement dans la bande littorale allant du Bassin d'Arcachon à la pointe du Médoc, 78 (58%) porteurs d'anticorps neutralisants anti-WNV/USUV (sans différenciation par la technique utilisée). Vecteur : parmi 52 pools d'excréments de moustiques récoltés sur 13 sites répartis entre le blayais, la confluence Garonne-Dordogne et la métropole de Bordeaux, 39 (75%) porteurs de WNV et/ou USUV (WNV seul 25% ; USUV seul 8%). Tous les sites avaient un échantillon positif en RT-PCR pour au moins l'un des deux virus, dont 12/13 pour les deux. Culex pipiens était l'espèce majoritairement capturée et la plus souvent infectée. Les souches séquencées appartenaient au lignage 2 pour WNV et Africa 3 pour USUV. Les résultats des actions conduites en 2023 ont notamment permis dès juillet au HCSP de recommander la sécurisation des dons de sang en Charente Maritime, avant la survenue de cas humains dans ce département, sur la base de données animales et humaines concordantes attestant de la circulation virale au sein d'un corridor territorial s'étendant jusqu'au Nord de la Gironde. Cela illustre concrètement l'utilité d'une démarche One Health pour informer précocement la décision en Santé Publique. Aucun lien d'intérêt