Biological and behavioral studies of two disease-transmitting mosquito species (Aedes albopictus and Anopheles arabiensis) with the aim of developing the Sterile insect technique (SIT) against these vectors on Reunion Island
Études biologiques et comportementales de deux espèces de moustiques (Aedes albopictus et Anopheles arabiensis) vectrices de maladies en vue du développement de la Technique de l’Insecte Stérile (TIS) contre ces vecteurs à l’île de la Réunion
Résumé
Mosquito females are potential vectors of numerous pathogens (viruses, protozoa, helminths), which can cause serious diseases such as malaria and dengue in humans. These two infectious diseases are threatening 50 and 40% of the world population respectively. Malaria is responsible for nearly one million deaths per year, and is considered by many experts as the most important insect-transmitted disease. Antivectorial control methods, intended to limit the vector populations and to stop the disease transmission have to face many challenges such as the development of mosquitoes' and pathogens' resistance to the treatments employed to control them. Although various regions of the world have succeeded in efficiently stopping the transmission of some diseases, most of the tropical regions remain under threat. In addition, the rapid expansion of some vector species, such as Aedes albopictus, increases the risks in previously safe areas of the world. The sterile insect technique (SIT) has allowed the eradication or suppression of various insect pest populations threatening crops, animal, and human health, and could offer a promising control tool against mosquitoes. The classical SIT relies on the mass releases of males sterilized by ionizing radiation;they transfer sterile sperm to wild females, which results in a progressive reduction of the target population.Following the chikungunya outbreak in Reunion Island in 2005 and considering the constant threat of arecrudescence of dengue and malaria, the anti-vectorial services in Reunion Island are deploying important means to control the relevant mosquito populations. However, these measures do not confer a permanent, or long-lasting reduction of vector densities. A feasibility study is ongoing, evaluating the use of the SIT to diminish and control the populations of Ae. albopictus, a vector of dengue and chikungunya, and Anopheles arabiensis, a vector of malaria. This PhD work was developed in the context of the SIT Reunion project, with the aim of studying the biology and the behaviour of some strains intended for the sterile male releases. Firstly, this study endeavours to compare colonized and wild strains of An. arabiensis, and to determine the sterilisation procedures of the genetic sexing strain males. The second part of this work studies the effect of irradiation on male Ae. albopictus, and most notably their reproductive strategy, the insemination capacity in laboratory, and finally their sexual competitiveness and longevity against wild males under semi-field conditions.
Les femelles moustiques peuvent être vectrices de nombreux agents infectieux (virus, protozoaires, helminthes) pour l'Homme, qui peuvent être la cause de maladies graves comme le paludisme et la dengue. Ces maladies menacent respectivement 50 et 40% de la population mondiale ; le paludisme étant responsable de près d'un million de décès par an. Les méthodes de lutte anti-vectorielle destinées à limiter les populations vectrices et stopper la transmission de maladies, se heurtent au développement incessant de résistances de la part des moustiques et des agents infectieux vis-à-vis des traitements employés. Bien que certaines régions du monde aient réussi à stopper efficacement la transmission de certaines de ces maladies, une grande partie des régions tropicales reste menacée. De plus l'expansion rapide de certaines espèces vectrices, telles qu'Aedes albopictus, accroît les risques sanitaires dans de nouvelles régions du globe. La technique de l'insecte stérile (TIS), qui a permis l'éradication ou la suppression des populations de nombreux insectes nuisibles aux cultures et à l'Homme, représente un moyen de lutte prometteur contre les moustiques. Cette technique s'appuie sur le lâcher en masse de mâles stérilisés par rayonnements ionisants qui, en transférant un sperme stérile aux femelles sauvages, vont permettre une diminution progressive de la population cible. Suite à l'épidémie de chikungunya à l'île de la Réunion en 2005 et face aux menaces permanentes de recrudescence de la dengue et du paludisme, les services de lutte anti-vectorielle réunionnais mettent en place d'importants moyens de lutte contre les populations de moustiques concernées. Toutefois, ces mesures ne permettant pas une diminution durable des densités de vecteurs, une étude de faisabilité est en cours quant à l'utilisation de la TIS pour diminuer et contrôler les populations d’Aedes albopictus, vecteur de la dengue et du chikungunya, et d’Anopheles arabiensis, vecteur du paludisme.Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet TIS Réunion, dans le but d'étudier la biologie et le comportement des souches destinées aux lâchers de mâles stériles. Dans un premier temps, cette étude s'intéresse à la comparaison entre les souches d'élevage d’Anopheles arabiensis et les souches sauvages, ainsi qu'aux modalités de stérilisation des mâles de la souche à sexage génétique. Une seconde partie est consacrée à l'étude de l'effet de l'irradiation sur les mâles d’Aedes albopictus, en étudiant plus particulièrement leur stratégie de reproduction, leur capacité d'insémination en laboratoire, ainsi que leur compétitivité sexuelle et longévité face aux mâles sauvages en conditions semi-contrôlées.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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