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© Institut Pasteur
Spirochète : bactérie hélicoïdale, flexible et ondulante de longueur variable, non colorable par la coloration de Gram, très mobile (endoflagelles). Trois familles : Spirochaetaceae, Leptospiraceae, et Brachyspiraceae. Principaux genres pathogènes pour l'homme : Borrelia (Borrelia burgdorferi cause de la maladie de Lyme), Treponema (Treponema pallidum cause de la syphillis), Leptospira (Leptospira interrogans serovar icterohaemorrhagiae cause de la maladie de Weil). Image colorisée.
Publication : bioRxiv : the preprint server for biology

DMEM and EMEM are suitable surrogate media to mimic host environment and expand leptospiral pathogenesis studies using in vitro tools.

Domaines Scientifiques
Maladies
Organismes
Applications
Technique

Publié sur bioRxiv : the preprint server for biology - 24 janv. 2025

Garcia LE, Lin Z, Culos S, Catherine Muenker M, Johnson EE, Wang Z, Lopez-Giraldez F, Giraud-Gatineau A, Jackson A, Picardeau M, Goodlett DR, Townsend JP, Pětrošová H, Wunder EA

Lien vers Pubmed [PMID] – 39896660

Lien DOI – 10.1101/2025.01.22.634353

bioRxiv 2025 Jan; ():

Pathogenic Leptospira species can survive and thrive in a wide range of environments. Distinct environments expose the bacteria to different temperatures, osmolarities, and amounts and sources of nutrition. However, leptospires are mostly cultured, in a laboratory setting under in vitro conditions that do not reflect natural environments. This constraint on laboratory cultures limits the applicability of in vitro studies to the understanding of even simple pathogenic processes. Here we report, investigate, and identify a medium and conditions that mimic the host environment during leptospirosis infection, expanding the available in vitro tools to evaluate leptospiral pathogenesis. We quantified genome-wide gene expression of pathogenic Leptospira interrogans cultured in different in vitro media compositions (EMJH, DMEM, EMEM, and HAN). Using EMJH as standard, we compared gene expression in these compositions to genome-wide gene expression gathered in a host environment: whole blood (WB) of hamsters after infection with pathogenic leptospires. Leptospires cultured in DMEM and EMEM media shared 40% and 47% of all differentially expressed genes (DEGs) of leptospires present within WB (FDR<0.01), while leptospires cultured in HAN media only shared 20% of DEGs with those from WB. Furthermore, gene and pathway expression of leptospires cultured on DMEM and EMEM media exhibited a better correlation with leptospires grown in WB, including promoting expression of a similar leptospiral lipid A profile to the one identified directly in host tissues. Taken together, these results indicate that commercial cell-culture media EMEM or DMEM are better surrogates for in vivo pathogenic studies than EMJH or HAN media in Leptospira. These alternative culture conditions, using media that are a standard supply worldwide, provide a reproducible and cost-effective approach that can accelerate research investigation and reduce the number of animal infections necessary for basic research of leptospirosis.