L’influence du climat sur la transmission de la malaria dépend de la variation journalière de température Krijn P. Paaijmans, Simon Blanford, Andrew S. Bell, Justine I. Blanford, Andrew F. Read, and Matthew B. Thomas. (2010). PNAS, 107(34), Justine Philippon Vendredi 5 décembre 2010

INTRODUCTION Paramètres de l’intensité de la transmission de la malaria R0 : taux de reproduction de base (mesure du risque épidémiologique) R0 = ma²bce^(-pS) m = ratio vecteur:humain a = fréquence de piqûre du vecteur bc = coefficients de transmission (« compétence » du vecteur) p = taux de survie (par jour) S = période de développement du parasite dans le vecteur abondance biologie physiologie ⇨ Grande influence de la température + ectotherme

Plupart des études sur effets de température sur parasite de la malaria + cycle de vie du moustique : En laboratoire → température constante → unité de variation de température : mois POURTANT : Dynamique de la température journalière DTR = température maximale - minimale DTRs entre 5 et >20°C = fréquents à travers les zones de transmission de malaria en Afrique INTRODUCTION

Hypothèse Matériel biologique fluctuations de température période d’incubation (processus) du parasite de la malaria dans le moustique taux de transmission de la malaria INTRODUCTION Anopheles stephensi Vecteur asiatique Plasmodium chabaudi Parasite des rongeurs

Rappel du cycle de l’anophèle de la malaria : 1)Prise de sang sur organisme infecté ⇨ infection de l’anophèle (estomac) 1)Transformation en gamètes M et F dans l’estomac 2)Après fécondation, ovocyte se forme et sort de l’estomac 3)Eclatement de l’ovocyte ⇨ sporozoïtes (= cellules qui vont infecter le nouvel hôte) 4)Dissémination, migration des sporozoïtes vers les glandes salivaires INTRODUCTION

EXPERIENCES : Effets de la variation journalière de température sur : 1)Le taux de croissance du parasite à l’intérieur du vecteur (bc) 2)Le développement et la survie des jeunes moustiques (m) 3)La survie des adultes 4)La durée du cycle gonotrophique (a) INTRODUCTION

1)Moustiques se nourrissent de souris infectées 2)Gorgés de sang ⇨ maintenus 3 jours à 26°C (eau + glucose) 3)Répartis par dans des « tasses » 4)Placés dans incubateurs : - température constante (DTR = 0°C) - température fluctuante (DTR = 12°C) 5)Basse et haute température METHODE GENERALE

Résultats : Days post infection 1. Taux de croissance du parasite dans l’hôte (1/2) : basse température Nombre de sporozoïtes/ovocyte Taux de dissémination Basse temp. (16-18°C) ↗ (18°C : avec période suivant la prise de sang) ↗

EFFET DE LA FLUCTUATION DE TEMPERATURE JOURNALIERE SUR CROISSANCE DU PARASITE A L’INTERIEUR DU VECTEUR 1. Taux de croissance du parasite dans l’hôte (2/2) : haute température Nombre de sporozoïtes/ovocyte Taux de dissémination Haute temp. (24-26°C) ↘(24°C : avec période suivant la prise de sang) ↘ (atteint 0 à 26°C)

Méthode : 3 densités / larves comptées chaque jour / jour où devient adulte noté 2. Développement et survie des larves 20°C27°C Vitesse développement des larves↗↘ Survie des larves↗↘ EFFET DE LA FLUCTUATION DE TEMPERATURE JOURNALIERE SUR DEVELOPPEMENT ET SURVIE DES LARVES

Méthode : 25 par tasse ⇨ Mortalité relevée tous les jours 3. Survie des moustiques adultes 18°C24°C Survie des adultes↘ 21 ème jr↗ EFFET DE LA FLUCTUATION DE TEMPERATURE JOURNALIERE SUR SURVIE DES ADULTES

Cycle gonotrophique = prise de sang - maturation des œufs – ponte Méthode : femelle dans tubes à oviposition ⇨ contrôlés tous les jrs 4. Durée du cycle gonotrophique 18°C24°C Durée du cycle↘ 1 er cycle (7.4 à 6.7 jr)↗ cycle du 4.1 à 4.5 jrs EFFET DE LA FLUCTUATION DE TEMPERATURE JOURNALIERE SUR DUREE DU CYCLE GONOTROPHIQUE 18 °C 24 °C jours

DISCUSSION Preuve empirique : les traits de vie des moustiques se combinant pour déterminer l’intensité de transmission de la malaria : 1)Infection par le parasite 2)Croissance et développement du parasite 3)Développement et survie des larves de moustiques 4)Durée du cycle Gonotrophique 5) Survie des adultes = SENSIBLES A LA VARIATION DE TEMPERATURE JOURNALIERE + Certains effets = quadratiques ou exponentiels ⇨ même de petits changements peuvent avoir une grande importance biologique ⇨ Taux des processus : ↗ dans le froid ↘ dans la chaleur

Besoin d’étendre les recherches aux espèces de la malaria de l’homme + à d’autres vecteurs Même si on peut s’attendre aux mêmes effets DTG + Peut être fait dans tous les types d’environnement car variations de température journalières partout Argumente en faveur d’une meilleure compréhension de la manière dont les organismes répondent à leur environnement. ⇨ Contre l’application de températures moyennes et constantes DISCUSSION

Malgré vif intérêt pour l’étude du paludisme (raisons sociales et politiques) : presque aucun modèle de la transmission du virus n’a considéré la dynamique journalière de la température Alors que zone de transmission caractérisée par DTRs élevés Plus généralement : Rôle joué par la variation de température pour les ectothermes et leurs parasites ?  Compréhension de leur biologie  Impacts potentiels du changement climatique DISCUSSION

Merci de votre attention …