Abstract
Arthropod-borne viruses (arboviruses) cause many diseases worldwide and their transmission is likely to change with land use and climate changes. La Crosse virus is historically transmitted by the native mosquito Aedes triseriatus (Say) in the upper Midwestern U.S., but the invasive congeners Aedes albopictus (Skuse) and Aedes japonicus (Theobald), which co-occur with A. triseriatus in water-holding containers, may be important accessory vectors in the Appalachian region where La Crosse encephalitis is an emerging disease. This review focuses on evidence for how climate, land use, and biological invasions may have direct abiotic and indirect community- level impacts on immature developmental stages (eggs and larvae) of Aedes mosquitoes. Because vector-borne diseases usually vary in space and time and are related to the ecology of the vector species, we propose that the ecology of its mosquito vectors, particularly at their immature stages, has played an important role in the emergence of La Crosse encephalitis in the Appalachian region and represents a model for investigating the effects of environmental changes on other vector- borne diseases. We summarize the health effects of La Crosse virus and associated socioeconomic costs that make it the most important native mosquito-borne disease in the U.S. We review of the transmission of La Crosse virus, and present evidence for the impacts of climate, land use, and biological invasions on Aedes mosquito communities. Last, we discuss important questions about the ecology of La Crosse virus mosquito vectors that may improve our understanding of the impacts of environmental changes on La Crosse virus and other arboviruses.
Titre de la review
Impacts du climat, de l’usage des sols et des invasions biologiques sur l’écologie des _Aedes mosquitos _immatures : implication dans l’émergence de l’encéphalite de La Crosse
Impacts du climat, de l’usage des sols et des invasions biologiques sur l’écologie des _Aedes mosquitos _immatures : implication dans l’émergence de l’encéphalite de La Crosse
Résumé de la review
La Crosse encéphalite est une maladie virale humaine provoquée par l’arbovirus de la Crosse (LACV), transmis principalement par l’ A. triseriatus ; A. albopictus et A. japonicus, constituent des vecteurs accessoires du LACV.
Les auteurs suggèrent que la gestion des risques d’encéphalite est directement lié à l’écologie des vecteurs. Dans un premier temps, les auteurs soulignent une plus grande préférence de A. albopictus et A. japonicum pour les zones ensoleillées péri-urbaines; les pontes d' A. triseriatus sont plutôt observées en zone forestières. Ils examinent ensuite les limites de répartitions des moustiques : A. triseriatus est considéré comme extrêmement tolérant à toute une gamme de températures. A. japonicum _est également présent sur une large zone géographique. La distribution d’ _A. albopictus _semble limitée à des régions plus chaudes et plus humides. Les auteurs suggèrent que la transformation des zones forestières en zones périurbaines pourvoyeuses de gites artificiels protecteurs du froid est susceptible de promouvoir l’expansion vers le nord de __A. albopictus_. Parallèlement, ils suggèrent que le changement climatique serait susceptible de limiter la propagation d'_A. japonicus _vers le sud. Ils soulignent enfin que tout changement régional de température est susceptible d’interagir de manière forte avec les variations thermiques locales liées par exemple à la présence de récipients ou aux variations topographiques.
Dans les gites larvaires constitués par les récipients des zones péri-urbaines où les ressources sont limitées, les auteurs s'intéressent l’impact d’interactions biotiques. Ils relèvent une supériorité plus ou moins marquée de A. albopictus en termes de compétition pour les ressources alimentaires, comparés à _ A. triseriatu_ et A. japonicus. IDifférents facteurs peuvent cependant atténuer les effets de la concurrence sur les ressources, et promouvoir la persistance régionale de A. triseriatu : une survie hivernale supérieure, des exigences thermiques moindres, les effets toxiques de produits d’excrétion larvaires. Les avantages compétitifs vis à vis des ressources nutritives sont également décrits comme variables selon la nature des récipients, la quantité et le type d’apports. Ces données étant très différentes dans les zones forestières versus péri-domestiques, les auteurs estiment qu’il est probable que la conversion des sols altèrent les interactions compétitives et permettent la coexistence régionale des compétiteurs.
Les auteurs soulignent par ailleurs que quantités et qualités des ressources alimentaires, notamment le rapport N/C, sont susceptibles d’affecter les communautés d’Aedes par l’émission de métabolites secondaires toxiques pour les larves, par les changements dans les communautés microbiennes, ou en influençant l’impact des parasites. Ces facteurs sont alors susceptibles de modifier les avantages compétitifs entre Aedes. Les auteurs font alors l’hypothèse que la présence d’espèces introduites non natives dans les zones urbaines est susceptible d’impacter les communautés d’Aedes.
Les auteurs signalent également une vulnérabilité variable aux prédateurs et des degrés de prédation plus ou moins forts, selon la nature du milieu (zones boisées ou espaces péri-urbains). Ils suggèrent alors que l’urbanisation réduirait dans certains cas la prédation et favoriserait l’invasion de certaines espèces de moustiques
Les Aedes sont par ailleurs susceptibles d’être parasités par des grégarines. Ces parasites pourraient eux-mêmes être affectés par les modifications du climat et certaines conditions environnementales. Il en résulterait une modification de l’intensité et la fréquence du parasitisme, une asymétrie de la charge parasitaire accentuant l'avantage compétitif de l’une ou l’autre espèce et par suite, une modification de la composition des communautés de moustiques. Il est suggéré que des climats plus arides pourraient réduire le parasitisme et accroitre les populations de moustiques.
La Crosse encéphalite est une maladie virale humaine provoquée par l’arbovirus de la Crosse (LACV), transmis principalement par l’ A. triseriatus ; A. albopictus et A. japonicus, constituent des vecteurs accessoires du LACV.
Les auteurs suggèrent que la gestion des risques d’encéphalite est directement lié à l’écologie des vecteurs. Dans un premier temps, les auteurs soulignent une plus grande préférence de A. albopictus et A. japonicum pour les zones ensoleillées péri-urbaines; les pontes d' A. triseriatus sont plutôt observées en zone forestières. Ils examinent ensuite les limites de répartitions des moustiques : A. triseriatus est considéré comme extrêmement tolérant à toute une gamme de températures. A. japonicum _est également présent sur une large zone géographique. La distribution d’ _A. albopictus _semble limitée à des régions plus chaudes et plus humides. Les auteurs suggèrent que la transformation des zones forestières en zones périurbaines pourvoyeuses de gites artificiels protecteurs du froid est susceptible de promouvoir l’expansion vers le nord de __A. albopictus_. Parallèlement, ils suggèrent que le changement climatique serait susceptible de limiter la propagation d'_A. japonicus _vers le sud. Ils soulignent enfin que tout changement régional de température est susceptible d’interagir de manière forte avec les variations thermiques locales liées par exemple à la présence de récipients ou aux variations topographiques.
Dans les gites larvaires constitués par les récipients des zones péri-urbaines où les ressources sont limitées, les auteurs s'intéressent l’impact d’interactions biotiques. Ils relèvent une supériorité plus ou moins marquée de A. albopictus en termes de compétition pour les ressources alimentaires, comparés à _ A. triseriatu_ et A. japonicus. IDifférents facteurs peuvent cependant atténuer les effets de la concurrence sur les ressources, et promouvoir la persistance régionale de A. triseriatu : une survie hivernale supérieure, des exigences thermiques moindres, les effets toxiques de produits d’excrétion larvaires. Les avantages compétitifs vis à vis des ressources nutritives sont également décrits comme variables selon la nature des récipients, la quantité et le type d’apports. Ces données étant très différentes dans les zones forestières versus péri-domestiques, les auteurs estiment qu’il est probable que la conversion des sols altèrent les interactions compétitives et permettent la coexistence régionale des compétiteurs.
Les auteurs soulignent par ailleurs que quantités et qualités des ressources alimentaires, notamment le rapport N/C, sont susceptibles d’affecter les communautés d’Aedes par l’émission de métabolites secondaires toxiques pour les larves, par les changements dans les communautés microbiennes, ou en influençant l’impact des parasites. Ces facteurs sont alors susceptibles de modifier les avantages compétitifs entre Aedes. Les auteurs font alors l’hypothèse que la présence d’espèces introduites non natives dans les zones urbaines est susceptible d’impacter les communautés d’Aedes.
Les auteurs signalent également une vulnérabilité variable aux prédateurs et des degrés de prédation plus ou moins forts, selon la nature du milieu (zones boisées ou espaces péri-urbains). Ils suggèrent alors que l’urbanisation réduirait dans certains cas la prédation et favoriserait l’invasion de certaines espèces de moustiques
Les Aedes sont par ailleurs susceptibles d’être parasités par des grégarines. Ces parasites pourraient eux-mêmes être affectés par les modifications du climat et certaines conditions environnementales. Il en résulterait une modification de l’intensité et la fréquence du parasitisme, une asymétrie de la charge parasitaire accentuant l'avantage compétitif de l’une ou l’autre espèce et par suite, une modification de la composition des communautés de moustiques. Il est suggéré que des climats plus arides pourraient réduire le parasitisme et accroitre les populations de moustiques.
Rigueur de la review
La synthèse est étayée par de nombreuses références bibliographiques faisant références à de nombreux travaux pertinents ayant des approches très diverses. Très structurée et articulée, elle apparaît cependant, parfois, comme une compilation de données qui viennent étayées la thèse des auteurs sans toutefois citer de données contradictoires.
La synthèse est étayée par de nombreuses références bibliographiques faisant références à de nombreux travaux pertinents ayant des approches très diverses. Très structurée et articulée, elle apparaît cependant, parfois, comme une compilation de données qui viennent étayées la thèse des auteurs sans toutefois citer de données contradictoires.
Ce que cette review apporte au débat
Cette synthèse bibliographique collecte les indices montrant comment les effets du changement climatique et la conversion des forêts en habitats péri-urbains sont susceptibles d’impacter la dynamique de populations d’Aedes. Ils examinent également l’impact des invasions biotiques affectant l’écologie et l’interaction écologique des trois Aedes. Ces divers facteurs sont responsables de modifications dans l'expansion géographiques des trois Aedes, hôtes du virus de la Crosse. Potentiellement il en résulte une modification de l'expansion géographique de ce virus, indépendante pour sa part du changement climatique. Cette synthèse conforte la thèse que le changement climatique n’est pas la composante majeure unique de l’évolution de l’expansion géographique des espèces.
Cette synthèse bibliographique collecte les indices montrant comment les effets du changement climatique et la conversion des forêts en habitats péri-urbains sont susceptibles d’impacter la dynamique de populations d’Aedes. Ils examinent également l’impact des invasions biotiques affectant l’écologie et l’interaction écologique des trois Aedes. Ces divers facteurs sont responsables de modifications dans l'expansion géographiques des trois Aedes, hôtes du virus de la Crosse. Potentiellement il en résulte une modification de l'expansion géographique de ce virus, indépendante pour sa part du changement climatique. Cette synthèse conforte la thèse que le changement climatique n’est pas la composante majeure unique de l’évolution de l’expansion géographique des espèces.
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