Les Moustiques. Morphologie, Biologie et Rôle vecteur Prof. Ousmane Faye Laboratoire Ecologie Vectorielle et Parasitaire Faculté des Sciences et Techniques Université C.A.D., Dakar.
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Les Moustiques.
Morphologie, Biologie et Rôle vecteur
Prof. Ousmane Faye
Laboratoire Ecologie Vectorielle et Parasitaire Faculté des Sciences et Techniques Université C.A.D., Dakar
Moustiques
Position systématique Morphologie Biologie Rôle vecteur Compétence – Capacité vectorielle
Présentation Moustique????
Moustiques
Embranchement Arthropodes S/Emb. des Trilobitomorphes S/Emb. des Chélicérates
Classe des Mérostomes, Classe des Arachnides
Classe des Pantopodes S/Emb. des Antennates
Super Classe des Biramés
Classe des Crustacés
Entomostracés Malacostracés
Super Classe des Uniramés Classe des Myriapodes Classe des Insectes Ordre des Diptères s/ordre des Nématocères Famille des Culicidae
Panarthropodes
Onychophores Tardigrades
Euarthropodes Chélicériformes
Pycnogonides Chélicérates
Mérostomes Arachnides
Mandibulates
Myriapodes Pancrustacés
Rémipèdes Céphalocarides Maxillipodes Branchiopodes Malacostracés
Hexapodes
Systématique des diptères
ORDRE Diptère 1 paire d’ailes 1 paire balanciers SOUS ORDRE Nématocères Antennes longues, filiformes (plus de 3 articles) FAMILLE Moustiques 7-20 mm Phlébotomes 3-4 mm Simulies 2-3 mm Culicoides 1 mm Brachycères Antennes courtes et trapues (3 articles ) Glossines
Systématique des moustiques
Sous famille
Toxorhynchitinae
1 genre Famille des
Culicidae
(moustiques) Sous famille
Culicinae
33 genres Sous famille
Anophelinae
3 genres
Toxorhynchites Aedes Culex Mansonia Aedeomyia …….
Anopheles Bironella Chagasia
Systématique des moustiques
Sous-famille
Toxorhynchitinae
Famille des Culicidae Sous-famille
Culicinae
Sous-famille
Anophelinae Toxorhynchites Culex Anopheles
Caractéristiques générales
Le cycle biologique est caractérise par:
Une double vie
vie aquatique
: (œuf, larves et nymphe
vie aérienne
ou imago (mâles et femelles) : adulte
Le besoin de repas de sang pour la maturation des ovaires chez les femelles anautogènes
Cycle biologique des moustiques
nectar fusion .
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Prise de sang .
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Une cible mobile ….
l’anophèle femelle
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Oviposition .
Cycle biologique du moustique
Adulte Oeuf Larve Pupe
Les oeufs
Anopheles
Aedes
Identification des œufs
vue de face vue latérale flotteur latéral Habituellement pondus à la surface de l’eau ou à sa proximité directe, isolés (Anopheles, Aedes) ou en radeau ou en grappe (Culex) Les œufs flottent par tension superficielle ou par la présence de flotteurs (latéraux chez les Anopheles et apicaux chez les Culex) Œufs de Culex en radeau
Culex
Les larves
Morphologie de la larve
TETE THORAX soie ABDOMEN segment VIII siphon segment anal
Morphologie de la larve
soie clypéale antéro-externe soie clypéale antéro-interne antenne soies frontales soies occipitales soie palmée soie 0 soie 2 peigne du 8 e segment selle brosse ventrale papilles anales plaque spiraculaire peigne du siphon Siphon respiratoire touffes ventrales
Différences morphologiques
Présence ou absence d’un siphon
Forme du siphon
Longueur du siphon
Nombre de touffes se soies sur le siphon Nombre de rangées d’écailles sur le peigne
Différences morphologiques
Genre Anopheles Genre Aedes Genre Uranotaenia Genre Mansonia
Différences morphologiques
Culicinae Anophelinae
Anopheles
abdomen avec des soies palmées siphon absent
Aedes
siphon présent une touffe de soie au delà du pecten
Culex
peigne avec plus d’une rangée d’écailles siphon présent 2 ou plus de touffes au delà du pecten
selle avec soies
Mansonia
antenne à 2 longues soies siphon pointu avec des dents
Morphologie de la nymphe
Respiration par des trompettes respiratoires
Vue dorsale Vue de profil
La nymphe ne se nourrit pas
Les adultes
TETE THORAX ABDOMEN
Morphologie de l’adulte
proboscis = trompe antenne patte antérieure aile nervure cubitale nervure anale fémur tergite abdominal patte médiane patte postérieure
Morphologie générale d’un anophèle
Morphologie de l’adulte
Vue dorsale de la tête et du thorax d’une femelle de moustique proboscis = trompe antenne palpe maxillaire clypeus vertex occiput scutum alule scutellum
Morphologie générale de l’adulte d’anophèle Vue de la tête d’une femelle d’anophèle
Morphologie générale de l’adulte d’anophèle Vue dorsale de l’abdomen d’une femelle d’anophèle
Morphologie générale de l’adulte d’anophèle Ornementation des tarsomères Pattes entièrement sombres Pattes avec les tarses annelés Extrémité des pattes claires
Morphologie générale de l’adulte d’anophèle Principales nervures de l’aile d’un anophèle
Morphologie générale de l’adulte d’anophèle Principales taches de l’aile d’un anophèle
Patte postérieure d’un anophèle
Morphologie de l’adulte
Patte postérieure d’un moustique fémur tibia tarsomère 1 tarsomère 2 tarsomère 3 tarsomère 4 tarsomère 5 tarse
Dimorphisme sexuel
Mâles Femelles
Identification des femelles des différents genres
Aspect des palpes maxillaires Palpes maxillaires courts Palpes maxillaires aussi longs que la trompe Culicinae et Toxorhynchitinae
Anophelinae
Identification des femelles des différents genres Aspect du proboscis ou trompe
Trompe rigide, effilée à l’extrémité et recourbée vers le bas Trompe flexible et droite
Toxorhynchitinae Culicinae
Œuf Caractères distinctifs
Anophelinae
flotteur
Culex Culicinae Aedes
Larve Nymphe Adulte
Les Moustiques
Importance médicale et vétérinaire
Vecteur
Arthropode qui assure la transmission biologique et active d’un virus (agent pathogène)
Transmission biologique: évolution préalable du virus dans l’organisme de l’arthropode
Transmission active: le vecteur établit activement le contact virus-hôte vertébré
Moustiques
Anopheles Vecteur de paludisme, de filariose lymphatique Aedes Vecteurs d’arboviroses
(FJ, Dengue, FVR, WN, CHIK, Méningo – encéphalites)
Culex & Mansonia Vecteurs de la filariose lymphatique et d’arboviroses Haemagogus , Sabethes,….
Vecteurs de la Fièvre jaune en Amérique (centre et sud)
Identification des vecteurs du paludisme
Systématique des anophèles
3 genres
Chagasia
: 4 espèces, région néotropicale, moustiques forestiers zoophages et non vecteurs de Plasmodium
Bironella
: 2 sous-genres, Bironella (5 espèces), Brugella (2 espèces) Région australienne, non vecteurs de Plasmodium
Anopheles
: 6 sous genres, environ 460 espèces décrites
- Anopheles - Cellia
: 182 espèces : 223 espèces
- Kerteszia
: 12 espèces néotropicales
- Nyssorhynchus
: 31 espèces néotropicales
- Lophopodomyia
: 6 espèces néotropicales
- Stethomyia
: 5 espèces néotropicales
Les anophèles de la région afro-tropicale
Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme
Méthodes morphologiques
Croisements expérimentaux
Identification par marqueurs génétiques
Cytogénétique (chromosomes polythènes)
Iso enzymes rDNA PCR spécifique d’espèce
Séquencage rDNA ou mtDNA Loci microsatellite
Génétique des populations
Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme
Basées sur des caractères morphologiques
Utilisation de clés morphologiques dichotomiques Observations par paire de caractères Une seule des observations correspond au spécimen à identifier A l’issue de chaque observation on aboutit à une nouvelle paire de caractères ou au nom du spécimen à identifier
Problèmes: ne sont pas toujours suffisantes (espèces jumelles)
Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme Méthodes morphologiques
Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme
•
Exemple d’une clé dichotomique Vous avez un moustique dont les ailes ont des écailles sombres et claires , les pattes sont tachetées et la moitié de la trompe est pâle . 1.
–
Ailes avec des écailles sombres Ailes avec des écailles sombres et claires 2 3 2. Pattes avec des écailles sombres
–
Pattes avec des écailles sombres et claires 3. Pattes avec des écailles sombres
–
Pattes avec des écailles sombres et claires 4. Trompe entièrement sombre
–
Trompe avec des écailles claires sur la moitié apicale Espèce A Espèce B Espèce C 4 Espèce D Espèce E
Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme Cytogénétique
Basées sur l’observation des chromosomes géants ou chromosomes polythènes
Glandes salivaires des larves de 4e stade
Cellules nourricières des ovaires de femelles semi-gravides
Observations d’inversions paracentriques
Problèmes: apprentissage continu – présence des chromosomes limitée uniquement à certains stades
Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme
-
Faible garniture chromosomique (2n=3)
-
Très visible au microscope en contraste de phase
-
Inversions paracentriques
-
Transmission mendélienne Exemple d’une inversion paracentrique
Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme Croisements expérimentaux
Basés sur isolement génétique (viabilité ou fécondité diminuée des hybrides de la première génération – en général les mâles)
Problèmes:
Possibilité de faire des croisements expérimentaux (élevage difficile ou impossible dans certains cas)
Descendants souvent fertiles Spéciation en cours
Anopheles
Anophelinae
(
Diptera
,
Culicidae
) Vecteurs du Paludisme
An. gambiae
An. funestus
An. nili An. moucheti
An. melas ,
An. merus
An. mascarensis An. pharoensis
Principaux problèmes du virus
Comment trouver l’hôte?
Comment entrer dans l’organisme de l’hôte?
Comment sortir de l’organisme de l’hôte?
Organisation interne du moustique
Challenges du virus chez le vecteur
1. Survivre dans l’organisme du vecteur (spécificité et sélection de souche) Membrane péritrophique Système immunitaire
Challenges du virus chez le vecteur
3. Survie du vecteur à l’infection (Compatibilité génétique) Cycle extrinsèque
Challenges du virus chez le vecteur
2. Atteindre les organes siège de la transmission: Ovaires (transmission verticale) Glandes salivaires (transmission horizontale)
Compétence vectorielle
Aptitude d’un arthropode à s’infecter , à conduire la réalisation du cycle de développement extrinsèque du virus et à le transmettre à l’hôte vertébré.
Aptitude à s’infecter
Aptitude à entretenir le virus
Aptitude à transmettre le virus
Capacité/Efficacité vectorielle
Définition épidémiologique Elle exprime le degré de compatibilité virus-vecteur et le fonctionnement du système dans un environnement donné.
Définition Mathématique:
CV = ma 2 P n -log e P
Capacité/Efficacité vectorielle
(Compétence vectorielle) Densité des populations du vecteur Préférences trophiques du vecteur Fréquences des repas du vecteur Durée de l’incubation extrinsèque Longévité du vecteur Dispersion du vecteur
Capacité vectorielle (suite)
Importance de la densité vectorielle
Un arthropode compétent ne peut être important (épidémiologiquement) qu’avec une densité de population élevée
Impact des saisons sur la transmission de certains virus
Importance des études de la dynamique des populations de vecteurs
Capacité vectorielle (suite)
Importance des préférences trophiques
Un arthropode compétent ne peut être important (épidémiologiquement) qu’avec une préférence trophique pour le vertébré réservoir ou hôte du virus à transmettre Important de connaître les hôtes naturels des vecteurs afin d’évaluer leur rôle épidémiologique
Capacité vectorielle (suite)
Importance de la fréquence des repas sur l’hôte Rôle du sang
Apport énergétique
Maturation des œufs Nombre de repas nécessaires
Un repas en règle générale
Plusieurs repas dans certains cas
Espèces autogènes
Capacité vectorielle (suite)
Importance de la longévité
Un arthropode compétent ne peut être important (épidémiologiquement) qu’avec une espérance de vie élevée.
Conditions naturelles : T°, HR, compétition, habitat… Conditions spéciales : sécheresse, LAV…
Important de connaître la dynamique des populations des vecteurs afin d’évaluer leur rôle épidémiologique
Capacité vectorielle (suite)
Importance de la longévité
La CV est le nombre de nouvelles infections attendues par jour à partir d’un cas humain: ma =100 p =0.90
VC = 149 ma =10 ma =100 p =0.90
p =0.60
VC = 12 VC = 0.5
Si la densité est réduite de 90%, la CV est réduite 12 fois Si la longévité est réduite de 30%, la CV est réduite 300 fois
Capacité vectorielle (suite)
Importance de la dispersion
Active Passive
Rôle dans la dissémination du virus dans une zone/region Rôle dans la distribution géographique du virus Rôle dans la dilution du virus (Capture – Marquage – Lâcher - Recapture)
Capacité vectorielle (suite)
Importance des paramètres environnementaux
Pluviométrie
Création /lessivage des gîtes (abondance des vecteurs et saisonnalité de la transmission)
Température
Durée du cycle extrinsèque du virus
Humidité
Longévité du vecteur
Vent
Dispersion du vecteur
Capacité vectorielle (suite)
Vecteurs majeurs Vecteurs secondaires Vecteurs occasionnels/accidentels
Conclusion
Complexité du système de transmission vectorielle.
Importance du facteurs du milieu (environnement) des caractères spécifiques du vecteur des caractères propres aux hôtes des caractères de la souche de virus Interaction dynamique entre : Le virus Le (s) vecteur (s) L’hôte (s) Le milieu
Les anophèles du Sénégal
Vingt espèces décrites avec deux sous –genre
Anopheles An. coustani
An. ziemanni
Cellia
An. gambiae M , An. gambiae S , An. arabiensis , An. melas , An. funestus , An. nili , An. paludis, An. pharoensis , An. squamosus, An. domicola, An. flavicosta, An. welcomei, An. rufipes, An. brohieri, An. hancocki, An. freetownensis, An. brunnipes, An. maculipalpis, An. pretoriensis
Les vecteurs du paludisme au Sénégal Anopheles gambiae forme M An. gambiae forme S
An. funestus An. arabiensis An. melas An. nili An. pharoensis
Rôle prépondérant Large répartition Rôle moindre Répartition focalisée
Les vecteurs du paludisme au Sénégal 17 ° W 16 ° 15 ° 16 ° N 15 ° Isohyète 300 mm DAKAR 14 ° Isohyète 600 mm
An. melas An. melas An. arabiensis An. gambiae forme M An. pharoensis An. funestus An. gambiae forme M et S An. arabiensis An. funestus
14 ° 13 ° MAURITANIE 13 ° 100 km
An. melas
LA GAMBIE
An. gambiae forme M et S An. arabiensis An. funestus An. nili
GUINEE 12 ° MALI
Identification morphologique des vecteurs du paludisme au Sénégal
An. gambiae s.l.
An. funestus
An. nili
An. pharoensis
Identification morphologique des vecteurs du paludisme au Sénégal 1.
Abdomen avec des touffes d’écailles latérales……………..................2
Abdomen sans touffes d’écailles latérales……………………………...3
2 Tarse 5 postérieur clair, champ de l’aile clair
Anopheles pharoensis
Identification des vecteurs du paludisme au Sénégal 2. Abdomen sans touffes d’écailles latérales……………………………...3
3. Pattes entièrement noires…………………………………………………..4
Tarses annelées, fémurs et tibias annelés………………………………5
Identification des vecteurs du paludisme au Sénégal
3. Pattes entièrement noires…………………………………………………..4
Extrémité des palpes blancs, le reste noir……………
Anopheles nili
- Nervure 5-1 avec une seule tache claire, palpe avec trois bandes de taille égale ou sub-égale
Anopheles funestus
Identification des vecteurs du paludisme au Sénégal
Tarses annelées, fémurs et tibias tachetés………………………………5
Anopheles gambiae