Mosquito-borne diseases such as malaria, dengue fever and filariasis cause an enormous health burden to people living in tropical and subtropical regions of the world. Despite years of intense effort to control them, many of these diseases are increasing in prevalence, geographical distribution and severity, and options to control them are limited. The transinfection of mosquitos with the maternally inherited, endosymbiotic bacteria Wolbachia is a promising new biocontrol approach. Fruit fly Wolbachia strains can invade and sustain themselves in mosquito populations, reduce adult lifespan, affect mosquito reproduction and interfere with pathogen replication. Wolbachia-infected Aedes aegypti mosquitoes have been released in areas of Australia in which outbreaks of dengue fever occur, as a prelude to the application of this technology in dengue-endemic areas of south-east Asia
Titre de la review
Wolbachia et ses implications dans la lutte biologique contre les moustiques vecteurs de maladies
Wolbachia et ses implications dans la lutte biologique contre les moustiques vecteurs de maladies
Résumé de la review
Cette review fait l'état des lieux des connaissances en matière de lutte biologique contre le moustique, vecteur de nombreuses maladies, à l'aide de la bactérie endosymbiotique Wolbachia.
Les insecticides sont onéreux, très polluants et se révèlent souvent efficaces seulement sur le court terme. En effet, les moustiques soumis régulièrement à de fortes doses d'insecticides peuvent développer une résistance par sélection des individus possédant des prédispositions génétiques qui confèrent l'inhibition des molécules toxiques. L'efficacité des insecticides est donc remise depuis quelques décennies en question.
La bactérie Wolbachia apparaît alors comme une excellente alternative pour lutter contre la propagation des maladies par les moustiques, en limitant les perturbations collatérales de l'environnement. Cette bactérie a été découverte pour la première fois en 1924 dans les ovaires d'un moustique Culex spp., et l'on estime qu'elle infecte plus de 76% des espèces d'insectes. Il s'agit d'une bactérie mitochondriale dont la principale caractéristique est qu'elle biaise le sexe-ratio de ses hôtes, du fait qu'elle est uniquement transmise par les femelles. Une souche, nommée "pop-corn" et découverte initialement chez la drosophile, est particulièrement intéressante : en effet, celle-ci diminue la durée de vie de ses hôtes. Cette caractéristique permet donc de réduire la transmission des maladies, puisqu'un pathogène (e.g le DENV, le virus de la dengue) doit d'abord se répliquer suffisamment dans le moustique afin d'atteindre les glandes salivaires et être ainsi transmise avec succès chez l'homme via la morsure.
Le problème est que les principales espèces vectrices des maladies graves telles que la dengue ou la malaria ne sont pas infectées naturellement par Wolbachia. Il est donc nécessaire de délivrer des micro-injections de cytoplasme d’embryon infecté par Wolbachia au niveau des cellules germinales du moustique afin de s’assurer que la bactérie sera transmise aux descendants, et ainsi de créer des lignées infectées. La probabilité de succès augmente plus les espèces donneuse et receveuse sont proches; néanmoins, l'injection d'embryon infecté de drosophile chez le moustique Aedes aegypti, responsable de la dengue, fonctionne relativement bien. L'infection par cette bactérie confère aussi un autre avantage, puisqu'elle peut interférer avec les virus responsables des maladies. Par exemple des moustique infectés par Wolbachia et le virus de la dengue montre des niveaux de DENV très réduits 14 jours après l’infection par rapport à des moustiques sans l'endosymbiote.
Le plus plus grand atout de Wolbachia est qu'elle est capable d'envahir très rapidement une population, puisqu'elle est quasiment transmise à 100% de la descendance d'un individu infecté. La bactérie est effectivement responsable d'un phénomène d'Incompatibilité Cytoplasmique (IC) : les femelles infectées ont un avantage reproductif alors que les femelles non-infectées qui s’accouplent avec un mâle infecté ont une descendance non viable. Ce système permet d'assurer de fortes prévalences en seulement quelques générations.
Les expériences réalisées en laboratoire ont permis de réguler très rapidement les populations de moustiques, et le croisement de moustiques infectés Wolbachia et DENV avec des moustiques sauvages infectés DENV permet la transmission de la bactérie. Il reste maintenant à réaliser ces expérimentations sur le terrain. Des premiers lâchers de moustiques ont eu lieu dans deux sites du Queensland (Australie) durant l'été 2011. Des études précédentes avaient montré que la bactérie ne présentait aucun risque pour la santé humaine, et que la probabilité de transferts horizontaux à une autre espèce était très minime.
En définitive, les connaissances actuelles sur Wolbachia en font une bactérie modèle en terme de lutte biologique contre le moustique. Les premiers résultats de ces lâchers pourront donner de nouvelles perspectives.
Cette review fait l'état des lieux des connaissances en matière de lutte biologique contre le moustique, vecteur de nombreuses maladies, à l'aide de la bactérie endosymbiotique Wolbachia.
Les insecticides sont onéreux, très polluants et se révèlent souvent efficaces seulement sur le court terme. En effet, les moustiques soumis régulièrement à de fortes doses d'insecticides peuvent développer une résistance par sélection des individus possédant des prédispositions génétiques qui confèrent l'inhibition des molécules toxiques. L'efficacité des insecticides est donc remise depuis quelques décennies en question.
La bactérie Wolbachia apparaît alors comme une excellente alternative pour lutter contre la propagation des maladies par les moustiques, en limitant les perturbations collatérales de l'environnement. Cette bactérie a été découverte pour la première fois en 1924 dans les ovaires d'un moustique Culex spp., et l'on estime qu'elle infecte plus de 76% des espèces d'insectes. Il s'agit d'une bactérie mitochondriale dont la principale caractéristique est qu'elle biaise le sexe-ratio de ses hôtes, du fait qu'elle est uniquement transmise par les femelles. Une souche, nommée "pop-corn" et découverte initialement chez la drosophile, est particulièrement intéressante : en effet, celle-ci diminue la durée de vie de ses hôtes. Cette caractéristique permet donc de réduire la transmission des maladies, puisqu'un pathogène (e.g le DENV, le virus de la dengue) doit d'abord se répliquer suffisamment dans le moustique afin d'atteindre les glandes salivaires et être ainsi transmise avec succès chez l'homme via la morsure.
Le problème est que les principales espèces vectrices des maladies graves telles que la dengue ou la malaria ne sont pas infectées naturellement par Wolbachia. Il est donc nécessaire de délivrer des micro-injections de cytoplasme d’embryon infecté par Wolbachia au niveau des cellules germinales du moustique afin de s’assurer que la bactérie sera transmise aux descendants, et ainsi de créer des lignées infectées. La probabilité de succès augmente plus les espèces donneuse et receveuse sont proches; néanmoins, l'injection d'embryon infecté de drosophile chez le moustique Aedes aegypti, responsable de la dengue, fonctionne relativement bien. L'infection par cette bactérie confère aussi un autre avantage, puisqu'elle peut interférer avec les virus responsables des maladies. Par exemple des moustique infectés par Wolbachia et le virus de la dengue montre des niveaux de DENV très réduits 14 jours après l’infection par rapport à des moustiques sans l'endosymbiote.
Le plus plus grand atout de Wolbachia est qu'elle est capable d'envahir très rapidement une population, puisqu'elle est quasiment transmise à 100% de la descendance d'un individu infecté. La bactérie est effectivement responsable d'un phénomène d'Incompatibilité Cytoplasmique (IC) : les femelles infectées ont un avantage reproductif alors que les femelles non-infectées qui s’accouplent avec un mâle infecté ont une descendance non viable. Ce système permet d'assurer de fortes prévalences en seulement quelques générations.
Les expériences réalisées en laboratoire ont permis de réguler très rapidement les populations de moustiques, et le croisement de moustiques infectés Wolbachia et DENV avec des moustiques sauvages infectés DENV permet la transmission de la bactérie. Il reste maintenant à réaliser ces expérimentations sur le terrain. Des premiers lâchers de moustiques ont eu lieu dans deux sites du Queensland (Australie) durant l'été 2011. Des études précédentes avaient montré que la bactérie ne présentait aucun risque pour la santé humaine, et que la probabilité de transferts horizontaux à une autre espèce était très minime.
En définitive, les connaissances actuelles sur Wolbachia en font une bactérie modèle en terme de lutte biologique contre le moustique. Les premiers résultats de ces lâchers pourront donner de nouvelles perspectives.
Rigueur de la review
Les auteurs déclarent à la fin de la review qu'il n'y a pas de conflit d'intérêt. Les références sont nombreuses et variées. L'article est extrêmement clair et fait un bon état des lieux des connaissances en matière de Wolbachia. Le site du projet (cf. remarques sur la review) permet d'en apprendre plus sur les résultats du lâchement de moustiques infectés grâce à de nombreuses publications. Les premiers résultats sont assez encourageants, et ont permis à l'équipe d'identifier les facteurs influençant la dynamique de l'infection sur le terrain (Hoffmann 2014, Nguyen 2015). Néanmoins, la faible probabilité de transmission de la bactérie du moustique à un autre insecte semble être remise en cause par une autre équipe du projet (Oliveira 2015).
Les auteurs déclarent à la fin de la review qu'il n'y a pas de conflit d'intérêt. Les références sont nombreuses et variées. L'article est extrêmement clair et fait un bon état des lieux des connaissances en matière de Wolbachia. Le site du projet (cf. remarques sur la review) permet d'en apprendre plus sur les résultats du lâchement de moustiques infectés grâce à de nombreuses publications. Les premiers résultats sont assez encourageants, et ont permis à l'équipe d'identifier les facteurs influençant la dynamique de l'infection sur le terrain (Hoffmann 2014, Nguyen 2015). Néanmoins, la faible probabilité de transmission de la bactérie du moustique à un autre insecte semble être remise en cause par une autre équipe du projet (Oliveira 2015).
Ce que cette review apporte au débat
La review permet de comprendre pourquoi les équipes de chercheurs se sont lancés dans ce projet de lutte de la dengue, en listant les caractéristiques de Wolbachia. En résumé, les principales connaissances apportées sont que cette bactérie endosymbiote est (i) capable de réduire la durée de vie des moustiques, (ii) de se propager rapidement grâce aux phénomènes d’IC et (iii) de réduire la virulence des autres pathogènes infectant le moustique et responsables des maladies chez l'homme. Ainsi, l'article explique en quoi cette bactérie est un organisme plus qu'approprié pour réguler les populations de moustiques, et ce en minimisant les effets secondaires.
La review permet de comprendre pourquoi les équipes de chercheurs se sont lancés dans ce projet de lutte de la dengue, en listant les caractéristiques de Wolbachia. En résumé, les principales connaissances apportées sont que cette bactérie endosymbiote est (i) capable de réduire la durée de vie des moustiques, (ii) de se propager rapidement grâce aux phénomènes d’IC et (iii) de réduire la virulence des autres pathogènes infectant le moustique et responsables des maladies chez l'homme. Ainsi, l'article explique en quoi cette bactérie est un organisme plus qu'approprié pour réguler les populations de moustiques, et ce en minimisant les effets secondaires.
Remarques sur la review
Le site du projet, qui regroupe en tout 5 pays (Australie, Brésil, Indonésie, Colombie et Vietnam), pour plus d'informations : http://www.eliminatedengue.com/
Le site du projet, qui regroupe en tout 5 pays (Australie, Brésil, Indonésie, Colombie et Vietnam), pour plus d'informations : http://www.eliminatedengue.com/
Dernière modification il y a plus de 10 ans.