DS0409 - Émergence et transmission des agents pathogènes, résistances

Comment les femelles d'anophèles cherchent les mâles? – Anofeel

Comment les femelles d'anophèles cherchent les mâles?

Des connaissances fondamentales sur le comportement de reproduction des insectes et une compréhension claire des mécanismes de choix du partenaire sexuel sont à l'origine du développement de méthodes efficaces pour lutter contre les ravageurs. Cependant, de telles connaissances sont actuellement absentes du paysage de la lutte anti-vectorielle. Nous proposons ici de travailler pour la première fois sur le comportement de reproduction des femelles d'An. gambiae, vecteur du paludisme en Afrique.

Quels sont les stimuli attracifs?

A ce jour, peu de choses sont connues concernant le comportement d'accouplement des femelles d'anophèles. L'objectif de ce projet est d'identifier les stimuli utilisés par les femelles du complexe d'Anopheles gambiae pour détecter, reconnaitre et rejoindre les essaims spécifiques formés par les mâles. Puisque ce comportement d'essaimage ne s'exprime que pendant une fenêtre de temps très courte chaque jour et parce que les femelles ne s'accouple qu'une seule fois, la capacité des femelles à identifier et localiser les essaims de mâles devrait être très fortement sélectionnée. Pour accomplir cette tâche, les femelles ont donc besoin d'utiliser des signaux fiables. Nous étudions les trois sens potentiellement impliqués dans ces comportements (l'olfaction, la vue et l’ouïe) et recherchons tous les stimuli potentiellement utilisables à longue distance (signaux chimiques, visuels et acoustiques)

Nous travaillons selon une approche comparative avec les trois principales espèces vectrices d'Afrique de l'Ouest (An. coluzzii, An. gambiae et An. arabiensis). Nous utilisons les outils de l'écologie chimique, de l'acoustique et de vidéo-tracking. Nous procédons selon les méthodologies de l’écologie comportementale (isolement des stimuli physiologiquement détectés par le système nerveux et affectant le comportement). Les travaux sont conduits en laboratoire et les stimuli ayant montré un potentiel pour contrôler le comportement d'accouplement seront testés en conditions semi-naturelles.

A ce jour, nous sommes capables de générer des essaims des trois espèces et d'en contrôler certains paramètres (hauteur, position et durée)

Une fois les stimuli identifiés, nous pouvons imaginer designer des pièges bio-inspirés capables de capturer les femelles mais aussi les mâles (essaims = comportement grégaire)

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Le paludisme est une maladie infectieuse causée par la transmission d'un parasite lors de la piqure de moustiques femelles. Non seulement il tue entre 600 000 et 1,2 million de personnes chaque année mais il est également un frein au développement social et économique des pays affectés. En Afrique, Plasmodium falciparum est l'espèce de parasite la plus dangereuse. Elle est responsable de 90% des infections observées et est transmise essentiellement par les piqures des espèces appartenant au complexe Anopheles gambiae. Parmi elles, An. gambiae s.s., An. coluzzii et An. arabiensis sont les plus répandues en Afrique sub-saharienne.
Actuellement, pour prévenir la transmission du paludisme, les méthodes de luttes anti-vectorielles sont essentiellement basées sur l'utilisation d'insecticides (pulvérisations intra-domiciliaires et moustiquaires imprégnées) qui ciblent les femelles qui entrent dans les habitations la nuit à la recherche d'un repas de sang. Ces dernières décennies, ces méthodes ont permis de réduire significativement le nombre d'infection paludéenne. Mais de récentes données montrent une augmentation des taux de transmission, soulignant une limitation de leur efficacité à long terme. L'hypothèse principale émise pour expliquer cette résurgence est que les moustiques développent des mécanismes de résistance aux insecticides, ainsi que des adaptations comportementales consistant à piquer en dehors des habitations. De plus, parmi les espèces d'Anopheles capables de transmettre le paludisme, certaines sont naturellement exophiles et piquent donc à l'extérieur des habitations, échappant ainsi aux moyens de lutte anti-vectorielle actuels. Le tout complique donc considérablement le paysage épidémiologique et rend le contrôle de ces vecteurs difficile sur le long terme. De nouveaux outils et méthodes de lutte sont donc nécessaires.
Du fait que le comportement hématophage soit un comportement clé dans la transmission du paludisme et parce que de gros espoirs ont été placé dans la lutte à base d'insecticides, les autres traits comportementaux et écologiques des vecteurs sont restés inexplorés en dépit de leur grande importance pour sa biologie et pour la transmission du parasite. Toutefois, le comportement d'accouplement est, depuis ces dernières années, au centre de toutes les attentions du fait de son intérêt pour les techniques faisant appel à l'utilisation de mâles stériles ou de moustiques génétiquement modifiés. Ces méthodes soulignent le besoin de produire des mâles hautement compétitifs capables de rivaliser avec les populations sauvages. Cependant, le comportement d'accouplement des femelles reste à ce jour totalement négligé limitant leur efficacité ainsi que la panoplie de méthodes disponibles.
Des connaissances fondamentales sur le comportement de reproduction des insectes et une compréhension claire des mécanismes de choix du partenaire sexuel sont à l'origine du développement de méthodes efficaces pour lutter contre les ravageurs de culture. Cependant, de telles connaissances sont actuellement absentes du paysage de la lutte anti-vectorielle. Nous proposons ici de remédier à ce manque en travaillant pour la première fois sur le comportement de reproduction des femelles d'An. gambiae s.l., vecteur du paludisme en Afrique. A ce jour nous savons que les mâles forment des essaims où les femelles viennent s'accoupler. Mais la façon dont celles-ci sont attirées vers les essaims reste inconnue. Par une approche multidisciplinaire, les stimuli utilisés par les femelles pour localiser et reconnaitre les essaims de mâles à distance seront identifiés. Les signaux chimiques, visuels et acoustiques seront étudiés. Les résultats obtenus aideront à améliorer les stratégies de remplacement/suppression des populations de vecteurs notamment à travers le développement de pièges bio-inspirés permettant le contrôle et la surveillance des populations de vecteurs.

Coordinateur du projet

Monsieur Olivier Roux (Institut de Recherche pour le Developpement)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IRD - UMR 224 Institut de Recherche pour le Developpement

Aide de l'ANR 370 000 euros
Début et durée du projet scientifique : mars 2016 - 48 Mois

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