Le Rôle des Bactéries dans la Résistance aux Insecticides chez les Moustiques
Les bactéries influencent la survie des moustiques face aux insecticides, ce qui impacte les efforts de lutte contre les maladies.
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Table des matières
Les moustiques sont connus pour propager des maladies, et les contrôler c'est un vrai défi. Une méthode pour réduire leur nombre c'est d'utiliser des Insecticides. Mais avec le temps, les moustiques peuvent s'adapter et devenir résistants à ces produits chimiques. Cette Résistance dépend de leur génétique et de l'environnement dans lequel ils vivent. Un facteur environnemental qui peut influencer le développement des moustiques, c'est les bactéries trouvées dans l'eau où leurs larves grandissent. Certaines de ces bactéries peuvent même changer comment les moustiques réagissent aux insecticides.
Le Rôle des Bactéries dans le Développement des Moustiques
Quand les larves de moustiques sont dans l'eau, elles peuvent entrer en contact avec différentes bactéries. Ces bactéries peuvent être mangées par les larves. Certaines sont digérées pour la nutrition, tandis que d'autres peuvent s'installer dans le corps du moustique et faire partie de son microbiote. Ce microbiote peut rester présent quand les moustiques deviennent adultes, ce qui peut influencer leur façon de vivre et leur capacité à résister aux insecticides.
La plupart des études existantes qui lient bactéries et résistance aux insecticides sont des études d'observation. Ça veut dire qu'elles notent une relation mais ne prouvent pas un lien de cause à effet direct. Une exception notable est une bactérie appelée Asaia, qui a été étudiée de plus près dans un cadre contrôlé. Cependant, il n'y a toujours pas assez de preuves expérimentales pour bien comprendre comment ces bactéries influencent la résistance aux insecticides.
Bactéries Pseudomonas
Parmi les nombreux types de bactéries trouvées dans les habitats des moustiques, la famille Pseudomonas est courante. Certaines espèces de Pseudomonas peuvent décomposer certains types d'insecticides, ce qui les rend potentiellement alliés des moustiques qui essaient de survivre dans des environnements traités avec ces produits chimiques. Malgré leur présence, le lien entre Pseudomonas et résistance des moustiques aux insecticides n'a pas été complètement exploré.
Pour combler cette lacune, les chercheurs ont décidé d'examiner si certaines espèces de Pseudomonas pouvaient affecter la résistance aux insecticides dans deux Colonies différentes de moustiques Anopheles gambiae. La première colonie est connue pour être sensible à la perméthrine, un insecticide courant, tandis que la seconde a développé une résistance.
Mise en Place de l'Expérience
Les chercheurs ont utilisé quatre types de Pseudomonas : P. aeruginosa, P. entomophila, et deux souches de P. fluorescens. P. aeruginosa peut causer des infections chez les insectes et les humains. P. entomophila est particulièrement nuisible aux insectes à cause de sa capacité à produire une toxine. Les deux souches de P. fluorescens sont moins nuisibles mais restent importantes dans l'étude du contrôle des maladies.
L'expérience a porté sur le test de savoir si l'exposition à ces bactéries dans un environnement de laboratoire contrôlé affectait le développement des moustiques, leurs chances de survie après exposition à la perméthrine, et si l'infection par les bactéries persistait tout au long de leur vie.
Principales Découvertes
Effets sur le Développement
Les chercheurs ont trouvé que l'infection par les bactéries avait un léger impact sur le taux de mortalité des larves de moustiques, surtout dans le groupe résistant à la perméthrine. Environ 5 % des larves infectées sont mortes, mais d'autres traits de développement comme la durée de vie à l'âge adulte n'ont pas été significativement affectés.
Persistance de l'Infection
Chez les moustiques qui ont survécu au test initial, la quantité de bactéries présente est restée la même au fil du temps. La charge bactérienne était similaire à travers les quatre souches. Cependant, dans la colonie sensible, ils ont trouvé des différences dans la charge bactérienne entre les souches, indiquant que le type de bactérie pourrait influencer le niveau d'infection chez ces moustiques.
Résistance aux Insecticides
Quand ces moustiques ont été ensuite exposés à la perméthrine, les résultats étaient intéressants. Les infections bactériennes semblaient aider à réduire le taux de mortalité dans les deux colonies, sensible et résistante. Chez les moustiques Kisumu sensibles, un type de Pseudomonas les a aidés à mieux survivre par rapport à ceux qui n'étaient pas infectés. Dans les moustiques RSP résistants, trois types de Pseudomonas ont amélioré leurs chances de survie contre la perméthrine.
Le Mécanisme Derrière la Résistance
Une possible raison de cette meilleure survie est que les bactéries pourraient aider à décomposer chimiquement l'insecticide. Certaines bactéries peuvent produire des enzymes qui aident à dégrader les insecticides. De plus, la présence de ces bactéries pourrait encourager les moustiques à produire plus d'enzymes dans leur propre corps qui détoxifient les substances nocives.
Il est aussi essentiel de considérer les différences génétiques entre les deux colonies de moustiques. La colonie Kisumu a été maintenue plus longtemps, ce qui a entraîné plus de variation génétique. En revanche, la colonie RSP a subi plus de pressions de sélection, ce qui peut affecter comment chaque groupe réagit aux infections bactériennes et aux insecticides.
Durée de Vie et Impact sur l'Histoire de Vie
Tout au long de l'étude, il a été noté que l'infection bactérienne n'affectait pas significativement la durée de vie des moustiques ni leurs ratios de sexe. Le seul changement léger observé était une petite augmentation de la mortalité parmi les larves du groupe résistant. Cela contraste avec d'autres études où différentes espèces d'insectes ont montré des taux de mortalité beaucoup plus élevés à cause d'infections bactériennes similaires.
Implications pour le Contrôle des Maladies
Les résultats de cette recherche mettent en lumière le rôle potentiel des bactéries dans l'aide à la résistance des moustiques aux insecticides. Les niveaux élevés de Pseudomonas dans les plans d'eau où les moustiques se reproduisent suggèrent que ces bactéries jouent un rôle crucial dans la façon dont les moustiques réagissent aux traitements chimiques. Comprendre cette relation est essentiel pour développer de meilleures stratégies de contrôle des populations de moustiques et, par extension, des maladies qu'ils propagent.
Conclusion
Les moustiques vecteurs représentent une menace considérable pour la santé humaine, surtout dans les régions où des maladies comme le paludisme et la dengue sont répandues. Le défi de la résistance aux insecticides complique les efforts pour gérer les populations de moustiques. Cette recherche éclaire la connexion entre les bactéries et la résilience des moustiques aux insecticides. La présence de bactéries Pseudomonas dans les habitats des moustiques pourrait leur donner des avantages qui les aident à survivre à l'exposition aux insecticides. En conséquence, ces découvertes peuvent informer les futures stratégies de contrôle des vecteurs, en soulignant l'importance de prendre en compte des facteurs environnementaux, comme les communautés bactériennes, dans la lutte contre les maladies transmises par les moustiques.
En adaptant les approches qui intègrent une compréhension des influences environnementales, de meilleures mesures de contrôle peuvent être développées pour réduire la propagation des maladies véhiculées par les moustiques. Cette étude est un pas vers la compréhension des interactions complexes entre les moustiques, leur environnement, et les outils que nous utilisons pour les gérer.
Titre: Exposure to Pseudomonas spp. increases Anopheles gambiae insecticide resistance in a host-dependent manner
Résumé: The microbiota of mosquitoes influences many aspects of their biology, including developmental processes, mating and sexual reproduction, immune functions, and refractoriness to pathogens. Here, we considered their role in resistance against insecticides. In particular, we assessed how larval infection of a permethrin-resistant and a sensitive colony of Anopheles gambiae by four strains belonging to three different Pseudomonas species affects several life history traits and the impact of the insecticide on adult mortality. Our data showed that all four Pseudomonas strains persisted in adults until death. The bacteria increased the likelihood that mosquitoes survived 24 hours after exposure to permethrin by up to two-fold. The impact of the bacteria depended on the bacterial strains and the mosquito colony: in the resistant colony, all bacteria increased survival by about 2-fold, while in the sensitive colony, only two of the four strains increased survival. The benefit concerning insecticide resistance came with little to no impact on the other traits (i.e., larval mortality, developmental time and adult longevity). Altogether, our results highlight the importance of considering environmental microbial exposure and mosquito microbial communities in epidemiological and vector-control studies, while also suggesting a possible role for Pseudomonas spp. as a symbiont in A. gambiae.
Auteurs: Luis M. Silva, G. Acerbi, M. Amann, J. C. Koella
Dernière mise à jour: 2024-04-11 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.13.565999
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.13.565999.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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