UNITÉ D'ÉCOLOGIE DES SYSTÈMES VECTORIELS

Responsable
RODHAIN François

e-mail : frodhain@pasteur.fr aroux@pasteur.fr


Département d'Écologie
Institut Pasteur
25/28 Rue du Dr. Roux
75724 PARIS Cedex 15

Tél
01 4568 7160
Fax
01 4061 3089

Secrétariat

DELABARRE Jacqueline
ROUX Annie

Chercheurs permanents

BOURGOUIN Catherine, IP
FAILLOUX MANUELLAN Anna Bella, IP
PAPIEROK Bernard, IP
PEREZ-EID Claudine, IP
RODHAIN François, IP
STAGIAIRES et CHERCHEURS TEMPORAIRES
BONNET Sarah, Thèse
HUBER Karine, DEA
JOSNIN-GARIN Sabrine, Thèse
PICHON Bruno, Thèse
PREVOT Ghislaine, Thèse
ROSEN Léon, Professeur associé
VASSALLO Marie, Thèse

Ingénieurs Techniciens Administratifs

CORRE-CATELIN Nicole
DELATRE Nelly
FERQUEL Élisabeth
JACQUES Jean-Claude
MONNIER Nadia
MOUSSON Laurence
VAZEILLE Marie-Christine
VILLERET Régine

L'activité de l'Unité a trait aux divers aspects des relations existant entre agents infectieux et arthropodes. Les recherches qui y sont menées portent à la fois sur le fonctionnement des systèmes parasites-vecteurs et sur le développement d'agents entomopathogènes ou hébergés par des insectes. A long terme, le développement de nos recherches actuelles répond à plusieurs objectifs: - une meilleure approche des modalités épidémiologiques de la transmission par vecteur, - une connaissance approfondie des relations parasites-vecteurs permettant de définir des modes d'action sur la capacité vectorielle, - une compréhension des processus pathologiques mis en jeu au cours de l'infection par des agents entomopathogènes permettant une meilleure appréciation du potentiel offert par ces agents infectieux dans la lutte biologique contre les insectes nuisibles. Pour la réalisation de ces objectifs, certains programmes de recherche permettent de développer une approche à l'échelle moléculaire ou cellulaire, d'autres s'intéressant de préférence aux relations inter-organismes considérées dans leur globalité au niveau des écosystèmes naturels.



Eco-Épidémiologie de la borréliose de Lyme en Ile de France

(C. Perez-Eid)

La borréliose de Lyme est une zooanthroponose à foyers naturels, transmise par les tiques et due à des bactéries du groupe Borrelia burgdorferi. Nos recherches nous ont précédemment conduits à démontrer que ces germes circulaient assez intensément dans les forêts d'Ile de France, tant parmi la population humaine à risque (personnes travaillant en forêt), que parmi les populations animales sauvages. Par la caractérisation des espèces de bactéries rencontrées chez les tiques , nous avons établi , d'une part qu'en Ile de France les trois espèces actuellement connues pour être pathogènes pour l'homme : B. burgdorferi s.s., B.garinii et B. afzelii sont présentes, d'autre part que les tiques peuvent être porteuses de plus d'une espèce de bactérie, amenant par là un éclairage sur les poly-infestations humaines. Parallèlement à l'étude des tiques, est menée celle des animaux sauvages potentiellement réservoirs de ces bactéries.

Variabilité génétique des populations d'Aedes, vecteurs de filariose et de dengue.

(A.B. Failloux-Manuellan)

L'étude de la transmission vectorielle et, plus particulièrement, de la compétence vectorielle fait aisément le pont entre l'environnement (présence de réservoir du pathogène), le génotype du vecteur (gènes de permissivité à l'infection par le pathogène) et son phénotype (caractère de résistance ou de permissivité). Notre programme d'étude se compose de deux grandes parties: la première s'intéresse à la relation génotype - phénotype, et la seconde partie cherche à décrire la variabilité génétique des populations naturelles du vecteur. Nos études antérieures nous ont indiqué qu'une importante variabilité de la compétence vectorielle existe au sein de l'espèce du moustique Aedes polynesiensis et qu'une adaptation s'est opérée, dans les zones de sympatrie, en faveur des systèmes parasite-vecteur locaux. Notre modèle d'étude en laboratoire est le nématode Brugia pahangi, très proche de la filaire Wuchereria bancrofti (agent de la filariose de Bancroft), qui se développe dans le moustique Aedes polynesiensis. Pour parvenir à préciser l'évolution de ce phénomène adaptatif complexe, une analyse préalable des mécanismes sous-jacents est nécessaire. Dans ce but, la sélection d'une souche de moustique résistante à l'infection parasitaire reste notre objectif à court terme. De plus, la description du phénomène adaptatif, qui fait appel à des analyses de déterminisme génétique tant au niveau moléculaire que biochimique, constitue notre objectif à long terme. La génétique des populations consiste à utiliser la répartition actuelle de marqueurs génétiques pour détecter les flux de gènes passés et actuels. Deux niveaux de structure génétique sont traditionnellement décrits: le niveau intra-population (la panmixie) et le niveau inter-population (les flux géniques). La caractérisation des différenciations intra-population et inter-population au sein de l'espèce Ae. polynesiensis a mis en évidence l'importance de l'intensification des déplacements humains dans la structuration génétique du vecteur dont le profil originel de différenciation s'en est trouvé perturbé. Un second modèle est en cours d'évaluation : il s'agit du système formé par Aedes aegypti et les virus de la dengue. Dans ce but, l'estimation des taux d'infection de populations du vecteur a été réalisée. A l'évaluation de ce descripteur phénotypique, sera associée une évaluation du niveau de variabilité génétique établie par l'intermédiaire de marqueurs moléculaires à évolution rapide, les microsatellites, qui sont des séquences nucléotidiques hautement polymorphes correspondant à des loci à allèles codominants sélectivement neutres. Ces marqueurs, très utilisés pour l'analyse de la structure génétique des populations à faible polymorphisme, sont en cours d'évaluation sur des populations d'Ae. aegypti provenant de Tahiti (Polynésie française) et de Guyane française.

Étude de la réceptivité orale du moustique Aedes aegypti pour les arbovirus.

(M. Vazeille)

Parmi toutes les études réalisées jusqu'à ce jour sur la réceptivité orale du moustique Aedes aegypti pour les virus de la dengue, aucune n'a été réalisée sur la première génération issue d'individus prélevés sur le terrain. Dans cette optique, nous avons réalisé une étude sur des échantillons prélevés en 1996-97 sur les îles de Tahiti et Moorea (Polynésie Française) où la dengue sévit en épidémies successives depuis le début des années 60 (date d'ouverture de l'aéroport international). Cette étude nous a permis de constater que toutes les populations récoltées présentaient une forte réceptivité orale pour le virus de la dengue 2. De plus, nous avons pu constater une différence entre les échantillons de la côte est et ceux de la côte ouest de Tahiti. Les échantillons de la côte est présentaient des taux d'infection homogènes alors que ceux de la côte ouest étaient hétérogènes. Sur l'île de Moorea, les échantillons étaient également hétérogènes vis-à-vis de leur réceptivité orale pour le virus de la dengue 2. La côte ouest de Tahiti est très urbanisée et la pression insecticide y est très forte, particulièrement dans la zone de l'aéroport. L'utilisation de ces insecticides a probablement induit une pression de sélection conduisant à l'hétérogénéité constatée parmi les échantillons. Le projet mené en collaboration avec Philippe Desprès et Vincent Deubel (Unité des arvovirus et des fièvres hémorragiques) sur une souche de dengue 1 neuroadaptée chez la souris a été poursuivi et nous a permis de constater que la souche neuroadaptée peut infecter les moustiques Aedes aegypti par voie orale. De plus, à nombre égal de particules virales, cette souche neuroadaptée infecte un pourcentage de femelles supérieur à celui obtenu avec la souche parentale. Des études sont actuellement en cours pour vérifier cette particularité et déterminer les modalités de la transmission de ces deux souches par le moustique.

Analyse de la compétence vectorielle des Anophèles à transmettre Plasmodium falciparum.

(C. Bourgouin)

Nous nous intéressons à la phase précoce du cyle du parasite chez le moustique et cherchons à caractériser les facteurs propres au moustique qui contribuent au développement du Plasmodium jusqu'au stade ookinète et lui permettent de traverser l'épithelium intestinal (récepteur ?). A cette fin, nous avons entrepris d'analyser les gènes exprimés dans le tube digestif d'un moustique compétent, Anopheles gambiae, en réponse à la prise d'un repas sanguin contenant ou non les formes infectantes du parasite. Du fait de la faible taille du matériel utilisé (tube digestif de moustique) la méthodologie retenue est l'analyse des ARNs exprimés dans les cellules du tube digestif par "Differential display". Nous avons sélectionné 190 fragments c-ADN correspondant à des ARNm exprimés entre 14h et 22h après la prise d'un repas de sang ne contenant pas de parasite. La vérification du profil d'expression spatio-temporelle a été réalisée par RT-PCR pour 15 d'entre eux. L'analyse de leur séquence, après comparaison avec les séquences disponibles dans les banques de données, a montré que 10 d'entre eux correspondaient à de nouvelles séquences. Le profil d'expression de ces gènes en réponse à la présence de Plasmodium falciparum dans le repas sanguin est en cours d'analyse. Parallèllement, l'analyse des gènes induits par la présence des formes infectantes de P. falciparum pour le moustique a été entreprise.

Interactions arthropodes-champignons entomopathogènes.

(B. Papierok)

Les champignons sont, avec les virus, les microorganismes intervenant le plus significativement dans la régulation naturelle des populations d'insectes et d'arachnides. Les recherches dans ce domaine associent investigations sur le terrain et travaux au laboratoire. Leur but est d'approfondir nos connaissances sur la systématique, sur la spécificité parasitaire et sur l'écologie de ces microorganismes ainsi que sur leur mode d'action, ceci dans la perspective d'une utilisation en lutte biologique. Comme les années précédentes, les champignons s'attaquant aux insectes dans les zones intertropicales ont fait l'objet d'une attention particulière. Nous avons poursuivi la collaboration mise en place avec le CIRAD-CP et le Centre Indonésien de Recherche sur le Palmier à Huile en vue de préciser le potentiel offert par un Ascomycète du genre Cordyceps dans la lutte contre les défoliateurs majeurs du palmier à huile que sont, en Asie du Sud-Est, les chenilles de Limacodidae. Avec l'Institut Pasteur de la Guyane et l'Institut Pasteur de Ho Chi Minh Ville, a été pour la première fois démontrée l'aptitude de l'Oomycète Lagenidium giganteum à se comporter comme un pathogène efficace des larves d' Aedes aegypti dans les conditions de terrain en zone équatoriale. Une attention particulière a également été accordée cette année aux champignons entomopathogènes présents dans des régions méditerranéennes plutôt sèches (sud de l'Italie, sud de la Grèce), considérées a priori comme peu favorables à l'action de ces microorganismes. Les prospections réalisées en collaboration avec l'Institut Phytopathologique Benaki, à Kiphissia, ont ainsi conduit à mettre en évidence pour la première fois en Grèce, la présence de mycoses à Entomophthorales dans des peuplements de pucerons et de Diptères. Plusieurs dizaines de souches ont été isolées. Des épizooties ont en particulier été constatées en automne dans des populations aphidiennes colonisant les cultures de pomme de terre, de carottes et de poivrons. Au laboratoire, les efforts ont porté sur la caractérisation des deux protéines toxiques produites par l'Entomophthorale Conidiobolus coronatus, grâce notamment à la production chez le lapin d'anticorps polyclonaux, et sur l'analyse de leur intervention dans les processus pathologiques, in vivo et in vitro, sur cellules en culture.

Activités de service et d'enseignement

D'autres programmes sont développés dans l'Unité. Nous ne ferons que mentionner ici la poursuite de l'informatisation de la banque de données constituée par la Collection de Référence d'Arthropodes d'intérêt médico-vétérinaire de l'Institut Pasteur. Comme chaque année, des chercheurs de l'Unité ont participé à différents enseignements pasteuriens et universitaires.