les moustiques. morphologie, biologie et rôle vecteur prof. ousmane faye laboratoire ecologie...

Les Moustiques.

Morphologie, Biologie et Rôle vecteur

Prof. Ousmane Faye

Laboratoire Ecologie Vectorielle et Parasitaire

Faculté des Sciences et TechniquesUniversité 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

Diptère1 paire d’ailes1 paire balanciers

NématocèresAntennes longues, filiformes(plus de 3 articles)

BrachycèresAntennes courteset trapues (3 articles)

Moustiques7-20 mm

Phlébotomes3-4 mm

Simulies2-3 mm

Culicoides1 mm

Glossines

Systématique des diptères

ORDRE

SOUSORDRE

FAMILLE

Famille des Culicidae(moustiques)

Sous familleToxorhynchitinae

1 genre

Sous familleCulicinae33 genres

Sous familleAnophelinae

3 genres

Toxorhynchites AedesCulex

MansoniaAedeomyia

…….

AnophelesBironellaChagasia

Systématique des moustiques

Famille des Culicidae

Sous-familleToxorhynchitinae

Sous-familleCulicinae

Sous-familleAnophelinae

ToxorhynchitesCulex Anopheles

Systématique des moustiques

Le cycle biologique est caractérise par:

Une double vie

vie aquatique : (œuf, larves et nymphe

vie aérienne : adulte ou imago (mâles et femelles)

Le besoin de repas de sang pour la maturation des ovaires chez les femelles anautogènes

Caractéristiques générales

Cycle biologique des moustiques

.

.

.

.

.. .... ........ .....

.

nectar

fusion Prise de sang

Oviposition

Une cible mobile …. l’anophèle femelle

Cycle biologique du moustique

Adulte

Oeuf

Larve

Pupe

Les oeufs

Identification des œufs

Anopheles

Aedes

Culex

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)

vue de face vue latérale

flotteurlatéral

Œufs de Culex en radeau

Les larves

TETE

THORAX

ABDOMEN

soie

segment VIIIsiphonsegment anal

Morphologie de la larve

soie clypéale antéro-interne soie clypéale antéro-externe

antennesoies frontales

soies occipitales

soie 0

soie 2

plaque spiraculaire

soie palméepeigne dusiphon

Siphonrespiratoire

peigne du8e segment

touffes ventralespapilles anales

brosse ventrale

selle

Morphologie de la larve

Différences morphologiques

Présence ou absence d’un siphon

Présence ou absence de soies palmées sur les segments abdominaux

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

Culicinae Anophelinae

Différences morphologiques

abdomen avec des soies palmées

siphon absent

Anopheles

siphon présent

une touffe de soie au-delà du pecten

Aedes

peigne avec plusd’une rangée d’écailles

siphonprésent

2 ou plus de touffes au delà du pecten

Culex

antenne à 2longues soies

siphon pointu avec des dents

selle avec soies

Mansonia

Morphologie de la nymphe

Vue de profil

Vue dorsale

La nymphe ne se nourrit pas

Respiration par destrompettes respiratoires

Les adultes

Morphologie de l’adulte

proboscis = trompe

antenne

patte antérieure

aile

nervure cubitalenervure analefémur

tergite abdominal

patte postérieure

patte médiane

TETE

THORAX

ABDOMEN

Morphologie généraled’un anophèle

proboscis = trompe

antenne

palpe maxillaire

clypeusvertexocciput

scutum

alule

scutellum

Vue dorsale de la tête et du thorax d’une femelle de moustique

Morphologie de l’adulte

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

Morphologie générale de l’adulte d’anophèle

Patte postérieure d’un anophèle

fémur

tibia

tarsomère 1

tarsomère 2

tarsomère 3tarsomère 4tarsomère 5

tarse

Patte postérieure d’un moustique

Morphologie de l’adulte

Dimorphisme sexuelMâles Femelles

Identification des femelles des différents genres

Aspect des palpes maxillaires

Palpes maxillaires courtsPalpes maxillaires aussi longsque la trompe

Culicinae et Toxorhynchitinae Anophelinae

Aspect du proboscis ou trompe

Trompe rigide, effilée à l’extrémité et recourbée vers le bas

Trompe flexible et droite

Identification des femelles des différents genres

Toxorhynchitinae Culicinae

Caractères distinctifs

Anophelinae Culicinaeflotteur Culex Aedes

Œuf

Larve

Nymphe

Adulte

Les Moustiques

Importance médicale et vétérinaire

VecteurArthropode 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

AnophelesVecteur de paludisme, de filariose lymphatique

AedesVecteurs d’arboviroses (FJ, Dengue, FVR, WN, CHIK,

Méningo – encéphalites)

Culex & MansoniaVecteurs 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 anophèles3 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 : 182 espèces - Cellia : 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’identificationdes 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

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’identificationdes vecteurs du paludisme

Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme

Méthodes morphologiques

Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme

• 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 2

– Ailes avec des écailles sombres et claires 3

2. Pattes avec des écailles sombres Espèce A

– Pattes avec des écailles sombres et claires Espèce B

3. Pattes avec des écailles sombres Espèce C

– Pattes avec des écailles sombres et claires 4

4. Trompe entièrement sombre Espèce D

– Trompe avec des écailles claires sur la moitié apicale Espèce E

Exemple d’une clé dichotomique

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

Méthodes d’identificationdes 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

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

Méthodes d’identification des vecteurs du paludisme

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 vectorielleAptitude 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 épidémiologiqueElle exprime le degré de compatibilitévirus-vecteur et le fonctionnement dusystème dans un environnement

donné.

Définition Mathématique: CV = ma2 Pn

-logeP

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 p =0.90 VC = 12 ma =100 p =0.60 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 dispersionImportance de la dispersion

ActiveActivePassivePassive

Rôle dans la dissémination du virus dans une Rôle dans la dissémination du virus dans une zone/regionzone/region

Rôle dans la distribution géographique du virusRôle dans la distribution géographique du virusRôle dans la dilution du virusRôle dans la dilution du virus

(Capture – Marquage – Lâcher - (Capture – Marquage – Lâcher - Recapture)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

ConclusionComplexité du système de transmission vectorielle.

Importance

du facteurs du milieu (environnement)des caractères spécifiques du vecteurdes caractères propres aux hôtesdes caractères de la souche de virus

Interaction dynamique entre :

Le virusLe (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 MAn. gambiae forme SAn. funestusAn. arabiensis

An. melasAn. niliAn. pharoensis

Rôle prépondérantLarge répartition

Rôle moindreRépartition focalisée

An. arabiensisAn. gambiae forme MAn. pharoensisAn. funestus

An. gambiae forme M et SAn. arabiensisAn. funestus

An. gambiae forme M et SAn. arabiensisAn. funestusAn. nili

15°

14°

N

W

13°

16°

17° 16° 15° 14° 13° 12°

GUINEE100 km

MAURITANIE

MALI

LA GAMBIE

Isohyète600 mm

Isohyète300 mm

DAKAR

An. melas

An. melas

An. melas

Les vecteurs du paludisme au Sénégal

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

Tarse 5 postérieur clair, champ de l’aile clair

2

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 dupaludisme 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

- Tarses annelées, fémurs et tibias tachetés………………………………5

Identification des vecteurs dupaludisme au Sénégal

Anopheles gambiae

Merci de votre attention