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Plateformes de Phénotypage

 

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Dimensions sociales et spatiales des maladies vectorielles et de la lutte 

DiSS : Dimensions spatiales et sociales des maladies et de la lutte
Animateur : Marc Egrot
Participants : Florence Fournet, Daniel Couret

Présentation du groupe de recherche DiSS

Les contextes sociaux, culturels, géographiques, économiques, politiques, ou encore historiques interfèrent avec l’épidémiologie des maladies, avec les manières de les prévenir ou de les prendre en charge, mais aussi avec les politiques et les stratégies de lutte que ce soit à l’échelle locale, nationale ou internationale. Ainsi, quelles que soient l’efficacité démontrée des outils proposés pour prévenir et traiter les maladies, la pertinence des stratégies mises en œuvre, ou encore la volonté politique des autorités sanitaires, politiques ou administratives d’un pays, d’une région ou d’un département, les résultats restent étroitement dépendants : des perceptions qu’en ont les acteurs sociaux (populations, soignants, institutionnels, etc.) ; de leurs pratiques culturelles ; des contraintes sociales ou encore de l’inscription spatiale de ces pratiques. Cette dépendance est accrue du fait de la rapidité des transformations observées que ce soit en termes de changement global ou au niveau des populations.
Les membres du groupe DiSS de l’équipe ESV développent des recherches autour de problématiques pertinentes en sciences sociales, la plupart du temps en co-disciplinarité au sein de programmes qui intègrent des approches en sciences biologiques (entomologie, génétique, parasitologie, immunologie, etc.). Elles reposent principalement sur des problématiques en anthropologie, géographie et/ou sciences politiques en s’appuyant sur les compétences présentes au sein de Mivegec et des institutions partenaires. Ces recherches sont menées principalement en Côte d’Ivoire, au Burkina Faso et au Bénin avec des contributions en Asie du Sud Est.

Défis

Grâce à des approches en sciences humaines et sociales (anthropologie, sociologie, géographie, sciences politiques, etc.) mobilisant des outils quantitatifs et qualitatifs, aux différentes échelles pertinentes, ce groupe cherchera à mieux comprendre comment les représentations culturelles, les pratiques sociales et l’inscription spatiale des populations humaines et de leurs activités interfèrent avec le développement des vecteurs, la transmission des maladies, la mise en œuvre des politiques de lutte ou encore l’utilisation professionnelle ou populaire des moyens préventifs et curatifs disponibles.

Objectifs

Les principaux axes de recherche développés au sein du groupe DiSS peuvent se regrouper autour des objectifs suivants :
-    Comprendre comment les représentations culturelles, les logiques et les pratiques des acteurs, inscrites dans des espaces sociaux, interfèrent avec le développement des vecteurs, leur résistance aux insecticides et enfin, avec la transmission des maladies
-    Etudier les représentations sociales et la circulation spatiale des objets préventifs et des méthodes de lutte
-    Analyser les interférences des représentations culturelles, des pratiques sociales, de leur inscription dans l’espace avec les politiques ou stratégies de lutte contre les maladies vectorielles ou les épidémies.

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Immunologie du Contact Homme-VECteur

Membres

Responsable : Franck REMOUE (CR1), Institut Pierre Richet, Bouaké (Côte d’Ivoire)
Membres permanents:
Denis BOULANGER, CR1 : Centre IRD France Sud, Montpellier
Sylvie CORNELIE, IE2: Centre IRD France Sud, Montpellier
Françoise MATHIEU-DAUDE, CR1, Centre IRD France Sud, Montpellier
Anne POINSIGNON, CR2, Institut Pierre Richet, Bouaké (Côte d’Ivoire)

 

Présentation

Notre équipe s’intéresse à l’étude des relations entre l’homme et les insectes vecteurs. Le contact homme-vecteur est caractérisé par la sécrétion de salive au cours de la piqûre du repas sanguin de l’insecte hématophage sur un hôte vertébré. La salive des insectes vecteurs est le support biologique de ces relations homme-vecteur. Les protéines salivaires, par leurs propriétés pharmacologiques et immunologiques, sont indispensables au bon déroulement du repas de sang de l’arthropode et sont injectées à l’homme à chaque piqûre (infectante ou non infectante). Certaines de ces protéines salivaires présentent des propriétés immunogéniques et sont capables, en particulier, d’induire une synthèse d’anticorps (Ac) chez l’homme. L’étude de ces protéines et de leurs propriétés immunogéniques permet ainsi de mieux comprendre les relations homme-vecteur et peut ainsi aboutir au développement de nouvelles stratégies de lutte (vaccin, immunomodulation, biomarqueur d'exposition). Cet état de connaissance permet de penser que l’étude de la réaction immunitaire de l’homme vis-à-vis des protéines salivaires sécrétées lors de la piqure des insectes vecteurs pourrait aboutir à une meilleure évaluation de l’exposition au vecteur et de son rôle dans la transmission des pathogènes associés.

Contexte

C’est autour de cette thématique “Immunologie du Contact Homme-VECteur” (IHVEC) que les membres de l’équipe développent des programmes de recherche fondamentale et appliquée dans l’objectif d’un meilleur contrôle de la transmission des pathogènes.
Les programmes de recherche multidisciplinaires intègrent des approches d’immunologie, d'épidémiologie, d’entomologie et de parasitologie appliquées aux moustiques vecteurs du paludisme (Anopheles) et d’arboviroses (Aedes) principalement. En dehors de son implantation principale à Montpellier, les programmes de recherche sont développés principalement en Afrique de l’Ouest (Côte d’Ivoire, affectation de 2 chercheurs du groupe ;  Sénégal, Bénin). D'autres projets collaboratifs sont menés également en Thaïlande, Amérique du Sud et dans le Pacifique.

Notre équipe développe deux axes principaux de recherche :

Programme EpiVect

Depuis une vingtaine d'années est né le concept d'élaborer des biomarqueurs épidémiologiques évaluant l’intensité d’exposition des populations humaines aux piqûres des insectes vecteurs et de ce fait aux risques de transmission des maladies vectorielles. En effet, le niveau de la réponse Ac spécifique à des protéines/peptides salivaires d'un certain nombre de vecteurs est un indicateur immuno-épidémiologique pour évaluer l’exposition de l’homme à la piqûre de ces arthropodes. Le niveau de la réponse Ac anti-salive développée chez l’homme est donc associé positivement au nombre de piqûres de l’arthropode reçues par cet individu. Ainsi, un biomarqueur d'exposition permet, par l'évaluation qualitative (présence/absence) et quantitative (intensité) de la réponse Ac spécifique aux protéines salivaires des vecteurs, d'identifier les personnes exposées aux piqûres d'arthropodes vecteurs et ainsi aux risques de transmission des maladies associées. Un tel outil immunologique constitue également un outil permettant d’évaluer, au niveau populationnel mais aussi individuel, l’efficacité des stratégies de lutte anti-vectorielle (LAV) et constitueraient donc une méthode alternative et complémentaire aux différentes méthodes entomologiques et épidémiologiques qui sont actuellement les méthodes de référence pour l’évaluation de l’exposition

A- Evaluation du risque de transmission
. Paludisme: risque de transmission en milieu urbain (JEAI Evapal-CI, Côte d’Ivoire)
. Arboviroses:
risque émergence en milieu urbain,
risque en zones de plantations d’hévéa et de palmeraies,            
risque dengue dans Pacifique,
risque arboviroses en Outre-Mer du Pacifique Sud;            

B- Application à l’évaluation de la lutte anti-Vectorielle
Projet PALEVALUT (Initiative 5%) en Côte d’Ivoire et au Bénin. www.palevalut.org

C- Développement et validation d’un test rapide sous forme de bandelette auto-réactive (collaboration société ACOBIOM, Montpellier) : exposition aux Anopheles et Aedes et évaluation des stratégies de lutte anti-vectorielle

D- Identification et validation de biomarqueurs salivaires spécifiques aux piqûres infectantes

Programme PIAno

Le thème général de ce projet d’étudier, notamment chez les populations exposées en Afrique, les effets de la pression d’exposition (intensité et saisonnalité d’exposition) aux piqûres d’Anopheles sur la réponse immunitaire anti-paludisme (antigènes candidats vaccinaux) de l’Homme, dont l’immunité de prémunition, et des conséquences probables sur la transmission des Plasmodium, agents pathogènes responsables du paludisme. Une meilleure compréhension des relations immunologiques développées entre les trois protagonistes de ce complexe vectoriel – homme, Anopheles, Plasmodium – permettrait de mieux comprendre les dynamiques de transmission du paludisme en fonction des faciès épidémiologiques et ainsi de mieux adapter la lutte anti-vecteur et anti-pathogène (notamment vaccinale) pour un meilleur contrôle du paludisme. Ce projet combine une approche immuno-épidémiologique sur le terrain (Côte d’Ivoire principalement) et une approche expérimentale (modèles animaux et études in vitro).

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Physiologie et Comportement des Vecteurs

Présentation

Le groupe physiologie et comportement fédère un noyau de 6 chercheurs autour des axes de recherche présentés ci-dessous.
Nous menons nos recherches en collaboration avec nos partenaires en Côte d’Ivoire, au Burkina Faso, en Bolivie, dans l’Océan Indien (La Réunion) et en France, sur plusieurs des principaux insectes vecteurs de pathogènes humains: Anopheles gambiae s.l., Aedes aegypti, Aedes albopictus et Triatoma infestans. Nous utilisons des plateformes de phénotypage, dans lesquelles le groupe « Physiologie et Comportement » s’investit fortement.

Pieges emergenceMalariaspherepredation

Comportement et résistance aux insecticides chez les anophèles vecteurs de Plasmodium An. gambiae s.l. (Burkina Faso, Côte d’Ivoire, France)

Les progrès considérables réalisés dans la lutte contre les vecteurs de Plasmodium sont menacés par l’apparition, au sein des populations ciblées, de résistances physiologiques (grâce auxquelles le moustique survit au contact avec l’insecticide) et de résistances comportementales (grâce auxquelles le moustique évite le contact avec l’insecticide). Les sous-populations de vecteurs résistants sont ainsi potentiellement capables d’assurer une transmission résiduelle, c’est-à-dire une transmission qui ne peut être contrôlée par les outils de lutte anti-vectorielle qui sont actuellement massivement utilisés en Afrique (i.e., moustiquaires imprégnées d’insecticide). Nos travaux visent donc à mesurer, caractériser et prédire la transmission résiduelle, à définir les caractéristiques de nouveaux outils de lutte adaptés, et à évaluer leur efficacité. Nous cherchons en particulier à identifier et comprendre les mécanismes sous-jacents aux modifications comportementales observées chez certaines populations de moustiques, en tenant compte de leur état physiologique (mécanismes de résistance aux insecticides, âge, statut infectieux, etc…) (Cédric Pennetier, Nicolas Moiroux, collaboration avec Anna Cohuet de l’équipe MoMa). Nous étudions les déterminants environnementaux de l’émergence des résistances physiologiques et/ou comportementales et élaborons des modèles de transmission prenant en compte les différents phénotypes comportementaux observés chez les populations de vecteurs sensibles et résistants (Nicolas Moiroux). Enfin, nous définissons, testons et évaluons de nouveaux outils de lutte ciblant des vecteurs responsables de la transmission résiduelle (Cédric Pennetier, Karine Mouline, Nicolas Moiroux).

 

Principaux projets financés:
-PANIC (Pathogen’s Niche, ANR 2015-2017, PI : B. Cazelle UMISCO, Coordinateur au Burkina : N. Moiroux, collaborations au Burkina: IRSS, MIVEGEC)
-LUPACI (2015-2017) : Lutte contre le paludisme en Côte d’Ivoire : Pratiques sociales et résistances. Financement : C2D AMRUGE. Porteur IPR, Côte d’Ivoire
-REACT (2016-2019) : Gestion de la résistance aux insecticides au Burkina et en Côte d’Ivoire : recherche sur les stratégies de lutte anti-vectorielles. Financement : Initiative 5%. Porteur IRD MiVEGEC, collaborations IRSS Burkina Faso, IPR Côte d’Ivoire.

Caractérisation du comportement d’accouplement chez les vecteurs de Plasmodium (An. gambiae s.l.) et d’arbovirus (Ae. aegypti et Ae. albopictus) (Burkina Faso, La Réunion)

La caractérisation fine des différents déterminants du comportement d’accouplement et du succès reproducteur des vecteurs est un préalable indispensable à la mise en place de méthodes de lutte utilisant la Technique de l’Insecte Stérile (TIS). Cette technique est développée comme une alternative pour surmonter les limites des stratégies de lutte classiques en exploitant le comportement sexuel des moustiques cibles. L’étude extensive, au laboratoire et sur le terrain, des traits d’histoire de vie des moustiques mâles et femelles, stériles ou non, est ainsi réalisée (Louis-Clément Gouagna, Olivier Roux). La compétitivité sexuelle des mâles stériles face aux mâles sauvages, la possibilité d’inséminations multiples, l’existence de compétition spermatique, la nutrition larvaire, les capacités de vol ou de dispersion, les conditions d’acquisition des ressources ou le métabolisme énergétique, sont autant de paramètres déterminant le succès reproducteur du mâle, qui sont ainsi examinés afin d’optimiser le « sex-appeal » et les performances des mâles stériles destinés aux lâchers dans le cadre des interventions contres les populations de vecteurs cibles (Louis-Clément Gouagna). Il est également indispensable de connaître le comportement d’accouplement des femelles, afin de pouvoir appréhender au mieux la faisabilité et les limites de ces approches, ce qui a jusqu’ici été largement négligé. Ainsi, par une approche multidisciplinaire réalisée sur les espèces du complexe An. gambiae s.l., nous caractérisons les stimuli utilisés par les femelles pour localiser et reconnaître à distance les essaims de mâles (Olivier Roux). Les résultats obtenus devraient permettre d’améliorer la mise en place de stratégies plus écologiques et ciblées de suppression des populations de vecteurs.

 

Principaux projets financés:
- Projet TIS Phase 2 – Réunion (2014 -2017) : Essai pilote de la Lutte contre Aedes albopictus à la Réunion par la Technique de l’Insecte Stérile. Financement : Direction Générale de la Santé - Ministère de la Santé. PI : Louis C. Gouagna. Collaboration : AIEA, ARS-OI, CIRAD, EFS, CVT-valorisation Sud.
- ANR ANOFEEL "How ANOpheles Females sEEk maLes?": 2016-2020.
PI: Roux O. Collaborations: IRSS, Burkina Faso/ NRI, UK/ CEFE, France

giteTriatome

Stress, physiologie, traits d’histoire de vie et impact sur la transmission des pathogènes chez les Anophèles, les Aedes, et les Triatomes (Burkina Faso et Bolivie)

Les insectes vecteurs ont élaboré des stratégies évolutives leur permettant de survivre à des conditions abiotiques ou biotiques stressantes, que ce  soit aux stades immatures ou adulte. Ces stratégies se manifestent par des particularités physiologiques (épaisseur et organisation de la cuticule, modification des échanges gazeux respiratoires, stress oxydant, allocation et utilisation des ressources, …) ou comportementales (agrégation, immobilité en présence d’un prédateur, évitement, modification des rythmes d’activité, …) qu’il est possible de révéler. Par ailleurs, des différences dans les stratégies sélectionnées existent entre espèces vectrices, dont la mise en évidence renseigne sur l’extraordinaire capacité adaptative des systèmes vectoriels. La mise en place de ces stratégies évolutives peut présenter un coût, dont l’impact sur la capacité des vecteurs à transmettre les pathogènes doit être évalué (collaborations avec Thierry Lefèvre du groupe de recherche MoMa). Nous travaillons résolument dans une approche « real world  », où nous mimons les conditions environnementales subies (utilisation d’enceintes climatiques ou de serre grillagée (malariasphère) et en utilisant des populations de vecteurs, de parasites ou de prédateurs issues du terrain. En particulier, nous étudions (i) la biologie des stades aquatiques au sein du réseau d’interaction biotique « larves-prédateurs », pierre angulaire de la diversification des niches écologiques des vecteurs  (Olivier Roux), (ii) les ajustements physiologiques et comportementaux mis en place par les vecteurs de Plasmodium falciparum en Afrique Sub-saharienne pour résister aux conditions drastiques de la saison sèche  (Karine Mouline) et (iii) les effets de régimes de températures réalistes (i.e. fluctuants) sur les traits d’histoire de vie des vecteurs et sur la transmission des pathogènes (Karine Mouline en collaboration avec Thierry Lefèvre (MoMa), Frédéric Lardeux), notamment à travers l’utilisation de modèles phénologiques estimant les paramètres de croissance des populations (Frédéric Lardeux).  

 

Principaux projets financés:
- ANR EMMA. “Effets de l’environnement sur les conflits co-évolutifs entre les hôtes et leurs parasites : manipulation parasitaire et automédication au sein du système moustique-malaria humaine ». 2012-2015. PI. Thierry Lefevre. K. Mouline co-PI pour la task « température ». Collaboration IRSS Burkina Faso.
- OMS/TDR. Project Impact Grant. « Implementation of a Bolivian network for the expertise on local insect vectors, mainly Anopheles and Phlebotomines”.2015-2017. P.I. Lardeux, F. Collaborations: IIBISMED – Université mayor de San Simon (Cochabamba, Bolivia); INLASA (La Paz, Bolivia).
- TOTAL TEP-BOL et CAF (Banque de développement d’Amérique Latine). « Projet pilote de contrôle de la maladie de Chagas dans la région de Lagunillas (Sud Bolivie »). 2016-2020. P.I. Lardeux, F. Collaborations : IIBISMED – Université mayor de San Simon (Cochabamba, Bolivia); INLASA (La Paz, Bolivia), Université Gabriel Moreno (Santa Cruz, Bolivia).