Vector competence of Culicoides biting midges from Switzerland for African horse sickness virus and epizootic haemorrhagic disease virus.

INTRODUCTION: Culicoides biting midges unexpectedly arose in Europe as highly efficient vectors of bluetongue virus in the epidemics that started in the Netherlands in 2006. They are known vectors of other orbiviruses, such as African horse sickness (AHSV) and epizootic haemorrhagic disease viruses (EHDV), which are not endemic to Europe. We investigated whether Culicoides occurring in Switzerland at two altitudes (Swiss Plateau, 650 meters above sea level [masl]; and pre-alpine, 2,130 masl) can act as vectors for AHSV and EHDV (two strains each). Biting midges were collected from farms, allowed to feed on virus-spiked blood meals through an artificial membrane in the laboratory and incubated for eight days under two temperature regimes (22 ± 6 °C or 26 ± 6 °C) reflecting a summer day or a hot spell on the Swiss Plateau. Vector competence was assessed from head homogenates by RT-qPCR and virus isolation. Overall, over 15,000 biting midges were exposed to any one of the four viruses. Fully disseminated infections were identified for all four virus strains in 14 individuals (6 C. obsoletus, 8 C. scoticus, as identified by MALDI-TOF mass spectrometry), all originating from the Swiss Plateau, by RT-qPCR. Viable virus could be isolated from 8 of these specimens. Dissemination rates ranged from 1-5%. No viral dissemination was observed in biting midges from the high altitude, predominantly belonging to the species C. grisescens, which were only investigated at the high temperature regime. However, a multivariable logistic regression model revealed no statistical difference in the dissemination rates based on the origin of midges (altitude), virus strain or temperature regime. Thus, AHDV and EHDV transmission is feasible on the Swiss Plateau but unlikely in the pre-alpine area by considering vector abundance. Ways of potential virus introduction include illegal animal movement but also long-distance wind-dispersal of infectious Culicoides.

INTRODUCTION: Les moucherons culicoïdes sont apparus de manière inattendue en Europe en tant que vecteurs très efficaces du virus de la fièvre catarrhale du mouton lors des épidémies qui ont commencé aux Pays-Bas en 2006. Ils sont des vecteurs connus d'autres orbivirus, tels que la peste équine (AHSV) et la maladie à virus hémorragique épizootique (EHDV), qui ne sont pas endémiques en Europe. Nous avons cherché à savoir si les culicoïdes présents en Suisse à deux altitudes (Plateau suisse, 650 mètres au-dessus du niveau de la mer et Préalpes, 2130 mètres au-dessus du niveau de la mer) peuvent agir comme vecteurs pour l'AHSV et l'EHDV (deux souches chacune). Des moucherons piqueurs ont été collectés dans des élevages, laissés se nourrir de repas de sang contaminé par le virus à travers une membrane artificielle en laboratoire et incubés pendant huit jours sous deux régimes de température (22 ± 6 °C ou 26 ± 6 °C) reflétant une journée d'été ou une vague de chaleur sur le plateau suisse. La compétence vectorielle a été évaluée à partir d'homogénats de tête par RT-qPCR et isolement du virus. Dans l'ensemble, plus de 15 000 moucherons piqueurs ont été exposés à l'un des quatre virus. Des infections entièrement disséminées ont été identifiées pour les quatre souches virales chez 14 individus (6 C. obsoletus, 8 C. scoticus, identifiés par spectrométrie de masse MALDI-TOF), tous originaires du plateau suisse, par RT-qPCR. Le virus viable a pu être isolé à partir de 8 de ces échantillons. Les taux de diffusion allaient de 1 à 5 %. Aucune dissémination virale n'a été observée chez les moucherons piqueurs de haute altitude, appartenant majoritairement à l'espèce C. grisescens, qui n'ont été étudiées qu'au régime de haute température. Cependant, un modèle de régression logistique multivariable n'a révélé aucune différence statistique dans les taux de dissémination en fonction de l'origine des moucherons (altitude), de la souche virale ou du régime de température. Ainsi, la transmission de l'AHDV et de l'EHDV est possible sur le plateau suisse mais peu probable dans la zone préalpine en considérant l'abondance des vecteurs. Les voies d'introduction potentielle du virus comprennent les déplacements illégaux d'animaux, mais aussi la dispersion par le vent sur de longues distances de culicoïdes infectieux.

Acetate and formate stress: opposite responses in the proteome of Escherichia coli.

Acetate and formate are major fermentation products of Escherichia coli. Below pH 7, the balance shifts to lactate; an oversupply of acetate or formate retards growth. E. coli W3110 was grown with aeration in potassium-modified Luria broth buffered at pH 6.7 in the presence or absence of added acetate or formate, and the protein profiles were compared by two-dimensional sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. Acetate increased the steady-state expression levels of 37 proteins, including periplasmic transporters for amino acids and peptides (ArtI, FliY, OppA, and ProX), metabolic enzymes (YfiD and GatY), the RpoS growth phase regulon, and the autoinducer synthesis protein LuxS. Acetate repressed 17 proteins, among them phosphotransferase (Pta). An ackA-pta deletion, which nearly eliminates interconversion between acetate and acetyl-coenzyme A (acetyl-CoA), led to elevated basal levels of 16 of the acetate-inducible proteins, including the RpoS regulon. Consistent with RpoS activation, the ackA-pta strain also showed constitutive extreme-acid resistance. Formate, however, repressed 10 of the acetate-inducible proteins, including the RpoS regulon. Ten of the proteins with elevated basal levels in the ackA-pta strain were repressed by growth of the mutant with formate; thus, the formate response took precedence over the loss of the ackA-pta pathway. The similar effects of exogenous acetate and the ackA-pta deletion, and the opposite effect of formate, could have several causes; one possibility is that the excess buildup of acetyl-CoA upregulates stress proteins but excess formate depletes acetyl-CoA and downregulates these proteins.