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Les Honeycreepers hawaïens en danger à cause du paludisme

Les honeycreepers hawaïens sont menacés d'extinction à cause du paludisme aviaire propagé par les moustiques.

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Les oiseaux hawaïens risquent sérieusement de s'éteindre. Sur les 47 espèces de moucherolles hawaïens, 41 sont soit éteintes, soit en danger de disparaître pour toujours. Un gros problème pour les oiseaux restants, c'est le paludisme aviaire, une maladie causée par un parasite appelé Plasmodium relictum. Ce parasite est transmis par des Moustiques, notamment une espèce connue sous le nom de Culex quinquefasciatus.

Avec la hausse des températures mondiales à cause du changement climatique, ces moustiques sont présents à des altitudes plus élevées à Hawaï, ce qui est inquiétant car ça signifie que plus d'oiseaux sont exposés au paludisme. Cela a entraîné une baisse significative des populations d'oiseaux, certaines espèces étant maintenant au bord de l'extinction. Il est urgent de trouver de nouvelles méthodes pour lutter contre la transmission du paludisme aviaire afin de sauver ces oiseaux.

Bactéries Wolbachia et Contrôle des Moustiques

Une solution potentielle pour contrôler les maladies transmises par les moustiques consiste à utiliser une sorte de bactérie appelée Wolbachia. Ces bactéries peuvent soit diminuer les populations de moustiques, soit réduire leur capacité à transmettre des maladies. Les bactéries Wolbachia se trouvent naturellement chez de nombreuses espèces de moustiques et d'insectes. Elles peuvent également être introduites dans de nouvelles populations.

Différents types de Wolbachia peuvent affecter les moustiques de différentes manières. Certaines souches peuvent raccourcir la durée de vie des moustiques adultes, réduire leur capacité à transmettre certaines maladies, ou diminuer le nombre de moustiques à cause d'un problème reproductif appelé incompatibilité cytoplasmique. Ça veut dire que si deux moustiques portent des souches différentes de Wolbachia, leurs œufs peuvent ne pas éclore correctement.

Pour gérer les populations de moustiques, les scientifiques peuvent relâcher des mâles infectés par Wolbachia qui ne peuvent pas s'accoupler avec les femelles sauvages, car leur descendance ne survivra pas. Si ces mâles ont aussi une souche de Wolbachia qui réduit la capacité des femelles à transmettre le paludisme aviaire, ça pourrait aider encore plus à contrôler la maladie. Récemment, l'Agence de protection de l'environnement (EPA) a approuvé un plan d'urgence pour relâcher un grand nombre d'un type spécial de moustique mâle à Hawaï afin de diminuer la population locale de moustiques Culex quinquefasciatus. Cette méthode pourrait réduire la propagation du paludisme aviaire.

Objectifs de la Recherche

Les chercheurs avaient trois objectifs principaux dans leur étude :

  1. Infecter une lignée de moustiques Culex quinquefasciatus avec une souche de Wolbachia appelée wAlbB, pour relâcher des mâles incompatibles à Hawaï.
  2. Confirmer que les bactéries wAlbB sont transmises à travers les générations de moustiques et vérifier la compatibilité entre les mâles infectés et les femelles sauvages portant déjà une souche différente de Wolbachia.
  3. Voir si cette nouvelle souche de Wolbachia affecte la capacité des moustiques à propager le paludisme aviaire.

Les chercheurs n'étaient pas sûrs si l'introduction de la souche wAlbB aiderait ou nuirait à la capacité des moustiques à transmettre le paludisme, car les effets des différentes souches de Wolbachia peuvent varier considérablement.

À Propos des Moustiques

L'équipe a étudié huit souches différentes de moustiques Culex quinquefasciatus. Celles-ci incluent des souches provenant de lieux comme l'atoll de Palmyra, Oahu et Maui, ainsi qu'une souche de terrain de Captain Cook, Hawaï. Chaque souche a été testée pour son infection naturelle par Wolbachia, une nouvelle infection par wAlbB, ou une condition où Wolbachia a été éliminée avec des antibiotiques.

Ils ont examiné comment bien les bactéries wAlbB étaient héritées en regardant la descendance des moustiques infectés et testé la compatibilité cytoplasmique avec d'autres souches.

Infections par Paludisme Aviaire

Les chercheurs ont collecté deux échantillons de paludisme aviaire chez des oiseaux sauvages sur l'île d'Hawaï. Ils ont infecté des canaris avec le parasite du paludisme, et une fois que le parasite était présent dans le sang des oiseaux, ils ont laissé les moustiques se nourrir d'eux.

Les moustiques ont été marqués et maintenus dans des conditions contrôlées pour voir s'ils développeraient des infections au paludisme après s'être nourris des oiseaux infectés. Ils ont pris soin de vérifier les moustiques par la suite pour voir s'ils avaient été infectés par le parasite du paludisme.

Analyse des Données

L'équipe a utilisé des méthodes statistiques pour analyser les taux d'infection des moustiques après s'être nourris des oiseaux. Ils ont examiné divers facteurs, dont le niveau de parasitémie (la quantité d'infection dans le sang de l'oiseau), le temps écoulé depuis le repas, et les différentes souches de moustiques pour comprendre comment ces facteurs ont influencé les taux d'infection.

Résultats sur la Transmission Maternelle et la Compatibilité

Les chercheurs ont confirmé que la souche de Wolbachia wAlbB était bien transmise à travers les générations de moustiques. Ils ont trouvé que lorsque les mâles infectés par wAlbB s'accouplaient avec des femelles portant une souche différente, presque toute leur descendance ne survivait pas.

Cela signifie que relâcher des mâles infectés par wAlbB pourrait effectivement réduire les populations de moustiques, puisque leurs œufs ne pourraient pas éclore s'ils s'accouplent avec des femelles sauvages portant une différente souche de bactéries.

Mesurer la Compétence Vectorielle

Ensuite, l'équipe a évalué comment différentes souches de moustiques pouvaient propager le paludisme aviaire. Malgré leurs attentes, ils n'ont trouvé aucune différence significative dans la capacité des moustiques infectés par wAlbB, ceux avec la souche native wPip, ou ceux sans aucune Wolbachia à propager le parasite du paludisme.

Ils ont observé que les taux d'infection chez les moustiques ne variaient pas significativement en fonction de leur statut d'infection par Wolbachia. La quantité d'ADN du paludisme dans les glandes salivaires, qui est un facteur clé de la transmission de la maladie, était également similaire parmi tous les groupes testés.

Conclusion sur les Stratégies Actuelles

Les chercheurs ont réussi à créer deux lignées de moustiques Culex quinquefasciatus infectés par la souche wAlbB. Ils ont confirmé que ces moustiques entraîneraient beaucoup de descendance non viable lorsqu'ils s'accoupleraient avec des femelles sauvages natives portant la souche wPip.

Cependant, ils n'ont trouvé aucune preuve que l'introduction de wAlbB affecterait la capacité des moustiques à transmettre le paludisme aviaire. Les résultats suggèrent que les efforts pour remplacer la souche wPip par wAlbB dans les moustiques hawaïens auraient peu ou pas d'impact sur leur capacité à propager le paludisme.

L'étude indique que, bien que gérer les populations de moustiques par le relâchement de mâles infectés par wAlbB soit prometteur, cela pourrait ne pas changer significativement la dynamique de transmission du paludisme parmi les populations d'oiseaux.

Importance de Comprendre la Compétence Vectorielle

Ces résultats montrent que différentes souches de moustiques peuvent avoir des capacités très variées à propager des maladies. L'étude souligne la nécessité d'une compréhension plus approfondie de la façon dont différentes souches de moustiques interagissent avec des maladies comme le paludisme aviaire, ainsi que les avantages et limites potentiels de l'introduction de nouvelles souches bactériennes dans les populations de moustiques.

Action Urgente Nécessaire

Le déclin rapide des oiseaux hawaïens à cause du changement climatique et des risques croissants de paludisme appelle à une action immédiate. Créer des stratégies efficaces pour contrôler les populations de moustiques et réduire la transmission du paludisme aviaire est essentiel pour prévenir la perte de ces espèces d'oiseaux uniques.

La recherche continue est cruciale non seulement pour la préservation des oiseaux hawaïens, mais aussi pour une compréhension plus large des maladies transmises par les moustiques et leur impact sur la faune. En conclusion, un équilibre est nécessaire entre la gestion des populations de moustiques et l'assurance que ces méthodes ne perturbent pas accidentellement les écosystèmes qu'elles sont censées protéger.

Source originale

Titre: Transinfection of Wolbachia wAlbB into Culex quinquefasciatus mosquitoes does not alter vector competence for Hawaiian avian malaria (Plasmodium relictum GRW4)

Résumé: Avian malaria is expanding upslope with warmer temperatures and driving multiple species of Hawaiian birds towards extinction. Methods to reduce malaria transmission are urgently needed to prevent further declines. Releasing Wolbachia-infected incompatible male mosquitoes suppress mosquito populations and releasing Wolbachia-infected female mosquitoes could reduce pathogen transmission if the Wolbachia strain reduced vector competence. We cleared Culex quinquefasciatus of their natural Wolbachia pipientis wPip infection and transinfected them with Wolbachia wAlbB isolated from Aedes albopictus. We show that wAlbB infection was transmitted transovarially, and demonstrate cytoplasmic incompatibility with wild-type mosquitoes infected with wPip from Oahu and Maui, Hawaii. We measured vector competence for avian malaria, Plasmodium relictum, lineage GRW4, of seven mosquito lines (two with wAlbB; three with natural wPip infection, and two cleared of Wolbachia infection) by allowing them to feed on canaries infected with recently collected field isolates of Hawaiian P. relictum. We tested 73 groups (Ntotal = 1176) of mosquitoes for P. relictum infection in abdomens and disseminated (thorax) infections 6-14 days after feeding across a range of parasitemias from 0.028% to 2.49%, and a smaller subset of salivary glands. We found no measurable effect of Wolbachia on any endpoint, but strong effects of parasitemia, days post feeding, and mosquito strain on both abdomen infection prevalence and disseminated infection prevalence. These results suggest that releasing male wAlbB-infected C. quinquefasciatus mosquitoes could suppress wPip-infected mosquito populations, but would have little positive or negative impact on mosquito vector competence for P. relictum if wAlbB became established in local mosquito populations. More broadly, the lack of Wolbachia effects on vector competence we observed highlights the variable impacts of both native and transfected Wolbachia infections in mosquitoes.

Auteurs: A. Marm Kilpatrick, C. M. Seidl, I. J. Ipsaro, C. E. Garrison, G. Fabbri, P. I. Howell, A. G. McGowan, B. J. White, S. N. Mitchell

Dernière mise à jour: 2024-02-16 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.16.580617

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.16.580617.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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