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Vendredi 8 novembre à 14h30

Amphithéâtre du bâtiment des plantes de l'IRD

Dynamique et évolution des maladies infectieuses : Pourquoi les parasites nuisent-ils à leurs hôtes ?

 

Composition du jury :
- Dominique Pontier (Université de Lyon 1)
- Janis Antonovics (Université de Virginie), absent
- Jean-Baptiste Ferdy (Université de Toulouse 3)
- François Renaud (CNRS, Montpellier)
- Sam Brown (Université d'Edimbourg)
- Yannis Michalakis (CNRS, Montpellier)

Jeudi 20 décembre 2012 à 14h dans l'amphi du bâtiment des Plantes à l’IRD (avenue Agropolis)

Interaction entre la bactérie endosymbiotique Wolbachia et le parasite responsable de la malaria aviaire, Plasmodium relictum, chez le moustique Culex pipiens


Composition du jury :
Mr P. MAVINGUI, Directeur de recherche CNRS, U. Lyon 1 : Rapporteur
Mr G. SORCI, Directeur de recherche CNRS, U. Bourgogne : Rapporteur
Mr F. SIMARD, Directeur de recherche IRD, MIVEGEC Montpellier : Examinateur
Mr F. VAVRE, Directeur de recherche CNRS, U. Lyon 1 : Examinateur
Mme M. WEILL, Directeur de recherche CNRS, ISEM Montpellier : Membre invité
Mme A. RIVERO, Chargé de recherche CNRS, MIVEGEC Montpellier : Directrice de thèse
Mr. O. DURON, Chargé de recherche CNRS, ISEM Montpellier : Codirecteur de thèse


Résumé
Les interactions hôtes-parasites sont classiquement vues comme un équilibre dynamique entre seulement deux partenaires ; cependant, ce paradigme a progressivement changé ces dernières années avec la découverte de nombreux hôtes naturellement co-infectés par de multiples parasites. L’étude des co-infections s’avère particulièrement pertinente lorsque l’hôte est un vecteur de maladies, dans la mesure où les infections multiples peuvent avoir d’importantes conséquences sur la transmission d’un parasite, à la fois à des échelles écologiques et évolutives. Wolbachia pipientis est la bactérie endosymbiotique la plus commune chez les insectes, et de fait, suscite un intérêt particulier pour comprendre le rôle des co-infections sur l’issue des infections parasitaires. Afin de déterminer si l’infection naturelle par Wolbachia affecte la capacité des moustiques à transmettre la malaria, nous avons étudié une triade qui partage une histoire évolutive commune : le parasite de la malaria aviaire P. relictum SGS1, son vecteur naturel Cx. pipiens, et un ensemble de souches wPip de Wolbachia naturellement présentes chez ce moustique. Nous nous sommes tout d’abord intéressé à l’impact de différents types de wPip sur la prévalence et la diversité des parasites responsables de la malaria aviaires dans les populations naturelles de Cx. pipiens de la région de Montpellier. Puis, par l’utilisation de différentes lignées isogéniques de moustiques, infectés ou non par Wolbachia, nous avons étudiés l’impact de la présence du symbiote sur différents traits d’histoire de vie du moustique essentiels pour la transmission de Plasmodium. Nous montrons ainsi que Wolbachia profite à Cx. pipiens, mais également à Plasmodium: elle améliore plusieurs traits d’histoire de vie des moustiques, tels que leur longévité et leur fécondité, leur tolérance à l’infection par P. relictum, et facilite l’infection par ce parasite à la fois qualitativement et quantitativement (i.e. elle augmente à la fois la prévalence et l’intensité de l’infection). Bien que les mécanismes impliqués dans cette interaction tripartite restent encore inconnus, ces résultats suggèrent que Wolbachia peut avoir d’importantes implications sur la transmission de la malaria dans la nature. De plus, ces résultats suggèrent la nécessité de réévaluer l’utilisation de Wolbachia comme moyen de lutte contre les pathogènes et soulignent la nécessité de mieux comprendre les interactions multipartites.


Interaction between the endosymbiotic bacteria Wolbachia and the avian malaria parasite, Plasmodium relictum, in Culex pipiens mosquitoes

In recent years, there has been a shift in the one host one parasite paradigm with the realization that, in the field, most hosts are co-infected with multiple parasites. Coinfections are particularly relevant when the host is a vector of diseases, because multiple infections can have drastic consequences for parasite transmission at both the ecological and evolutionary time scales. Wolbachia pipientis is the most common parasitic microorganism in insects and as such it is of special interest for understanding the role of coinfections in the outcome of parasite infections. This thesis investigates whether a natural Wolbachia infection can alter the quality of mosquitoes as vectors of malaria. To address this issue, we used a Wolbachia-mosquito-Plasmodium triad with a common evolutionary history. Our experimental system consists in the avian malaria parasite P. relictum SGS1 and its natural vector, the mosquito Cx. pipiens, which naturally harbours the wPip Wolbachia strain. First, we investigated the impact of different wPip groups on the prevalence and diversity on avian malaria in natural populations of Cx. pipiens mosquitoes in the Montpellier region. Second, using different isogenic laboratory mosquito strains harboring or not Wolbachia, we investigated the impact of the presence of Wolbachia on several mosquito and Plasmodium life history traits relevant for malaria transmission. We show that Wolbachia benefits both Cx. pipiens and Plasmodium: it enhances several mosquito life history traits, such as longevity and fecundity, increases their tolerance to P. relictum (i.e. compensates for a Plasmodium-induced mortality) and facilitates P. relictum infection both qualitatively (increases infection prevalence) and quantitatively (increases infection intensity). Although the mechanisms involved in the mosquito-Wolbachia-Plasmodium interaction remain elusive, these results suggest that Wolbachia may have important implications on the transmission of malaria in nature. This is consistent with the high prevalence and diversity of avian malaria parasites found in natural populations of Cx. pipiens. Further, these results suggest the need to reassess the use of Wolbachia as a way to fight pathogens and highlight the need to better understand parasite interactions in disease vectors.

 

 

Caroline Fouet soutiendra sa thèse le 14 décembre à 14h dans l'amphithéâtre du bâtiment des plantes.

 

CARACTÉRISATION DE QUELQUES PHÉNOTYPES LIÉS À LARIDITÉ ET À LA TEMPÉRATURE CHEZ ANOPHELES GAMBIAE SENSU STRICTO (GILES, 1902)


Résumé

Grâce aux progrès réalisés en matière de séquençage, les génomes de nombreux organismes sont connus et disponibles. La génomique fonctionnelle est donc un axe de recherche actuellement en plein essor. Cependant, bien que la base de données génétiques soit conséquente, son homologue sur les données phénotypiques peine à se mettre au même niveau. On fait face au phénomène du « phenotype gap » traduisant une carence en phénotypes. Tous les organismes dont le génome a été séquencé sont confrontés à ce problème, y compris Anopheles gambiae.

A. gambiae fait preuve d’une extrême ubiquité environnementale et la caractérisation des phénotypes associés à son adaptation à divers contextes écologiques ainsi que la recherche des gènes impliqués dans cette adaptation font partie des principaux axes de recherche postérieurs au séquençage du génome de ce diptère.

Nous avons donc cherché à étudier les phénotypes liés à l’aridité et à la température chez l’espèce nominale du complexe A. gambiae. Nous avons mesuré la résistance à la dessiccation de moustiques adultes d’A. gambiae s.s. et étudié les températures préférentielles des larves, en mettant au point un nouveau système d’étude : le shuttlebox.

Nos résultats ont contribué à la mise au point de deux dispositifs expérimentaux permettant d’étudier deux phénotypes qui sont d’un intérêt majeur dans la compréhension des capacités d’adaptation d’A. gambiae s.s. à son environnement. Les différences de résistance à la dessiccation mises en évidence entre les différents caryotypes liés à l’inversion chromosomique 2La et entre les formes moléculaires M et S offrent des pistes intéressantes pour l’identification de facteurs génétiques impliqués dans la divergence écologique au sein de ce complexe d’espèces.

Mots clés : phénotype – Anopheles gambiae – aridité – température – inversion chromosomique – forme moléculaire