Interactions gènes-environnement et résistance aux insecticides chez les moustiques – MOSQUITO-ENV

Les moustiques sont vecteurs de nombreuses maladies infectieuses et ont un impact important sur le développement économique et la santé. Afin de réduire leur nuisance, les populations larvaires sont généralement contrôlées par des traitements insecticides. Or, les zones humides dans lesquelles les larves de moustiques se développent sont fréquemment pollués par des xénobiotiques environnementaux comme les polluants, herbicides et pesticides. Aujourd'hui, l'impact de ces perturbations chimiques sur la capacité des larves de moustiques à résister aux insecticides reste méconnue et son étude permettra : 1) d'identifier les xénobiotiques/polluants conférant aux larves de moustiques une tolérance accrue aux insecticides et/ou facilitant la sélection de gènes de résistance aux insecticides, 2) de caractériser les gènes spécifiquement impliqués dans les mécanismes de réponse aux xénobiotiques et de résistance/tolérance croisée entre insecticides et xénobiotiques. Dans le but de mieux comprendre les interactions 'gène-environnement' chez les moustiques et leur impact sur la résistance aux insecticides, une approche multidisciplinaire sera utilisée. Plus précisément, l'objectif de cette étude est l'analyse comparative des réponses moléculaires adaptatives des larves de moustiques aux polluants (HAPs, métaux lourds), molécules agro-chimiques (insecticides et herbicides) et xénobiotiques naturels (polyphénols végétaux) ainsi que l'évaluation de leurs impacts sur la résistance des moustiques aux insecticides. Pour atteindre ces objectifs, ce projet adoptera une approche multidisciplinaire combinant un large éventail de disciplines comme l'éco-toxicologie, la biochimie, la transcriptomique et la génomique fonctionnelle. Dans un premier temps, différentes hypothèses de travail seront examinées en laboratoire sur le moustique modèle Aedes aegypti dont le génome a été récemment séquencé : 1) A court terme, l'exposition des larves de moustiques aux xénobiotiques peut modifier leur capacité de résistance aux insecticides par l'induction de gènes particuliers impliqués dans les phénomènes de résistance croisée. 2) A plus long terme, les mécanismes d'adaptation croisée qui apparaissent dans les milieux riches en xénobiotiques peuvent influencer la sélection de certains gènes de résistance aux insecticides différents de ceux sélectionnés dans des environnements pauvres en xénobiotiques. Ces hypothèses seront testées sur des modèles simplifiés en combinant des pré-expositions larvaires à divers xénobiotiques et des sélections artificielles avec des insecticides. L'impact des xénobiotiques sur la tolérance des larves aux insecticides et l'émergence des gènes de résistance aux insecticides sera étudié par différentes techniques comme les bio-essais, l'enzymologie, la transcriptomique (puces à ADN), la génétique inverse (RNAi), la protéomique et la génomique comparative. Les études moléculaires seront focalisées sur les gènes codant pour les enzymes de détoxification (cytochrome P450s, estérases et glutathion S-transférases) fréquemment impliquées dans la réponse aux xénobiotiques et insecticides chez les insectes et pourront ensuite être étendues à d'autres familles géniques associées à la résistance. Ces expériences de laboratoire permettront : 1) l'identification des xénobiotiques induisant une tolérance accrue aux insecticides, 2) l'identification de gènes impliqués dans la résistance aux insecticides et les mécanismes d'adaptation croisée à différents composés tels que xénobiotiques environnementaux et insecticides. Les gènes identifiés seront ensuite utilisés pour développer, chez le moustique Aedes aegypti, un nouvel outil moléculaire diagnostique pour détecter en conditions naturelles la résistance aux insecticides et évaluer la relation entre les caractéristiques chimiques de l'environnement et la capacité des moustiques à résister aux insecticides. L'identification de xénobiotiques particuliers induisant une résistance accrue aux insecticides ou favorisant l'apparition de gènes de résistance permettra aux gestionnaires (agences de démoustication) d'optimiser la dose et le type d'insecticide selon le type d'environnement et d'anticiper l'apparition de phénomènes de résistance aux insecticides dans certaines zones polluées. Enfin, les résultats de cette étude seront appliqués au développement de stratégies durables de lutte contre les moustiques dans les pays à fort taux de développement, largement concernés à la fois par les problèmes sanitaires liés aux moustiques et par les problèmes de pollution des milieux naturels.