Université de Neuchâtel Faculté des Sciences ETUDES FAUNISTIQUE ET BIOLOGIQUE D'IXODES (PHOLEOIXODES) HEXAGONUS Leach, 1815 EN SUISSE ET DE SON ROLE DANS LA TRANSMISSION DE BORRELIA BURGDORFERI AGENT PATHOGENE DE LA BORRELIOSE DE LYME THESE Présentée à la Faculté des Sciences de l'Université de Neuchâtel pour obtenir le grade de Docteur es Sciences par LINA NAÏME TOUTOUNGI Licenciée en Biologie Neuchâtel 1995 IMPRIMATUR POUR LATHESE Etudes faunistique et biologique d'/xoctes (Pholeoixodes) hexagonus Leach, 1815 en Suisse et de son rôle dans la transmission de Borrelia burgdorferi, agent pathogène de la borréliose de Lyme de Mme Lina Naì'me Toutoungi UNIVERSITE DE NEUCHATEL FACULTÉ DES SCIENCES La Faculté des sciences de l'Université de Neuchâteisur le rapport des membres du jury, Mesdames et Messieurs A. Aeschlimann, L Gern, B Betschart, J.-F. Graf (Fribourg), O. Péter (Sion) et L. Beati ( Marseille) autorise l'impression de la présente thèse. Neuchâtel, le 15 novembre 1995 Le doyen: 7?, R. Dändliker TABLE DES MATIERES !.INTRODUCTION........................................................................1 I. !.Généralités.................................................................................1 1.2. Systématique..............................................................................1 1.3. Distribution géographique................................................................3 1.4. Hôtes......................................................'.................................4 1.5. Ecologie et cycle de vie...................................................................6 1.6. Intérêt épidémiologique...................................................................8 1.7. La Borreliose de Lyme...................................................................9 1.7.1. Borrelia burgdorferi................................................................10 I.7.2.Vecteurs...............................................................................11 1.7.3. Réservoirs et hôtes de B. burgdorferi en Europe...............................12 1.8. Buts du travail.............................................................................13 1.8.1. Présentation du travail...............................................................14 1.8.1.1. Etude faunistique..............................................................14 1.8.1.2. Etude biologique..............................................................14 1.8.1.3. Etude épidémiologique.......................................................15 II. MATERIEL ET METHODES.......................................................16 ILl. Etude faunistique..................................................................... 16 ÏÏ.1.1. Récolte des tiques.................................................................... 16 n.2. Etude biologique..................................................................... 17 D.2.I. Nutrition des tiques sur souris blanches.......................................... 17 IL2.2. Nutrition des tiques sur lapin...................................................... 17 n.2.3. Maintien des phases libres......................................................... 18 II.3. Etude épidémiologique............................................................. 17 Ü.3.1. Infection artificielle des nymphes par Borrelia burgdorferi ................. 18 IL3.2. Transmission du spirochete à un animal de laboratoire........................ 19 11.3.3. Détection des spirochetes chez Ia souris..................................... 19 11.3.4. Détection des spirochetes chez les tiques par l'immunofluoressence directe (IFD)..................................................................... 19 II.3.1.4.1. Préparation des lames................................................ 19 III. RESULTATS........................................................................... 21 HIX Etude faunistique.................................................................... 23 III. 1.1. Publication n°l..................................................................... 23 111.2. Etude biologique.................................................................... 24 III.2.1. Publication n°2..................................................................... 24 ffl.2.2. Publication n°3..................................................................... 25 111.3. Etude épidémiologique............................................................ 26 111.3.1. Publication n°4..................................................................... 26 111.3.2. Publication n°5.................................................................... 27 IV. DISCUSSION GENERALE ET CONCLUSIONS......................... 28 IV. 1. Etude faunistique........................................................................28 IV.2. Etudes biologiques...................................................................... 30 I. V,2.1. Durée du cycle et biologie des stades immatures............................ 30 I.V.2.2. Reproduction....................................................................31 I.V.3. Etude épidémiologique................................................................ 32 RESUME...............'.......................................................................36 REMERCIEMENTS........................................................................ 38 BIBLIOGRAPHIE.......................................................................... 40 RNlTR(U)BW CTR(Q)N -1- I. Introduction 1.1. Généralités Les tiques sont d'importants vecteurs d'agents pathogènes de l'homme et des animaux. En raison de leur importance médicale et économique, plusieurs études approfondies ont été entreprises concernant différents aspects de leur biologie ou de leur écologie. Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus Leach, 1815 est une espèce de tique associée au renard, au hérisson et aux petits mammifères carnivores. Le terme "Pholéo" désigne toute espèce dont les stades libres se développent dans une cavité naturelle bien constituée. /. (Ph.) hexagonus est donc une tique endophile. Elle représente l'espèce type des Pholeoixodes qui constituent un groupe d'espèces à particularités morphologiques et biologiques conjointes (Morel, 1965; Clifford et al., 1973; Camicas et Morel, 1977). Les Pholeoixodes parasites des Carnivores présents en Suisse sont: /. hexagonus, I. canisuga Johnston, 1849 (Aeschlimann et al., 1965) et /. rugicollis Schulze et Schlottke, 1929 (Zimmerli, 1982). En raison de leur ressemblance morphologique et biologique, il est difficile de parler d7. hexagonus sans mentionner /. canisuga et /. rugicollis.. Le présent travail cherche à approfondir nos connaissances â'I. hexagonus et à mettre en évidence son rôle dans la maladie de Lyme. 1.2. Systématique Les tiques sont des Arthropodes hématophages, appartenant au sous-embranchement des Chelicerata (Fig. I), classe des Arachnida, ordre des Acari; elles forment la super famille des Ixodoidea, qui compte plus de 800 espèces (Hoogstraal et Aeschlimann, 1982; Sonenshine, 1991). Les Ixodoidea comprennent 3 familles: - les Argasidae, surnommées "tiques molles" caractérisées par l'absence du scutum, -2- - les Ixodidae, surnommées "tiques dures", au scutum toujours présent; - la famille des Nuttalliellidae Bedford, 1931, qui réunit certaines caractéristiques des deux autres familles et qui est représentée par une seule espèce Nuttaltiella îiamaqua Bedford, 1931. Embranchement: Arthropode! Sous-Embranchement: Chelicerata Classe: Arachnida Ordre: Acari Super famille: Ixodoìdea Famille: Nuîtaliielidae (lsp.) Argasidae (± 165 spp.) Ixodidae (± 800spp.) ( Prostriata j ( Metastriata ì Ixoc Urne Amblyomminae Hyalomminae Haemaphysalinae Ixodes Latreille, 1795 Rhipicephalinae Pholeoixodcs Schulze, 1942 et 14 autres sous- genres (Clifford^/., 1973) Figure 1. Position systématique des Pholeoixodcs parmi les tiques Sur le plan morphologique et biologique, les Ixodidae sont divisées en deux groupes phylogénétiques: les Metastriata et les Prostriata. Une des particularités qui les différencient est le comportement des mâles. Les mâles des Metastriata ont besoin d'un repas sanguin pour compléter leur Spermatogenese. Chez les Prostriata, la Spermatogenese est déclenchée par le repas nymphal. Ceci implique que les mâles sont -3- sexuellement matures dès la mue nymphale et, par conséquent, que le repas sanguin de l'adulte n'est plus nécessaire à la Spermatogenese. Les Metastriata sont représentés par les Amblyomminae, les Haemaphysalinae, les Hyalomminae et les Rhipicephalinae. Les Prostriata comptent un seul genre (Ixodinae, Ixodes) (Hoogstraal et Aeschlimann, 1982; Sonenshine, 1991) divisé en une douzaine de sous-genres ou, selon Clifford et al. (1973), en 16 sous-genres, dont les Pholeoixodes. Camicas et Morel (1977), partant du principe que toutes les espèces d'un genre doivent présenter des caractères morphologiques et biologiques communs qui les différencient des autres groupes, proposent d'élever certains sous-genres au niveau du genre. Ainsi, les auteurs francophones (Morel, 1965; Camicas et Morel, 1977; Aubert, 1983; Gilot et Aubert, 1985) considèrent les Pholeoixodes comme un genre à part entière. Par commodité, nous utiliserons tantôt le terme Ixodes, tantôt Ie terme Pholeoixodes, tout en prenant en considération la distinction de ce groupe de tiques du complexe /. ricinus Latreille, 1795. Les espèces les plus connues qui appartiennent au groupe /. ricinus Latreille et qui transmettent des agents pathogènes, surtout Borrelia burgdorferi, à l'homme sont: /. scapularis, I. pacificus aux Etats-Unis, /. persulcatus en Asie et en Russie et /. ricinus en Europe (Dans le travail de Clifford et al. (1973), on trouvera la liste complète de toutes les espèces de tiques appartenant au groupe /. ricinus Latreille.) L 3. Distribution géographique Les Pholeoixodes sont présents dans les zones tempérées froides. Leur distribution est typiquement holarctique (Morel, 1965; Clifford et al., 1973). L'aire de répartition d7. hexagonus s'étend de l'Europe du Nord (Schulze, 1930; Arthur, 1955; Jaenson et al., 1994) jusqu'au Nord de l'Afrique (Blanc et Bruneau, 1958; Arthur, 1963; Morel, 1965; Bailly-Choumara étal, 1974), couvrant toute l'Europe occidentale et centrale (Schulze, 1923; Pandazis, 1947; Starkoff, 1958; Feider et Rauchbach, 1960; Arthur, 1963; Babos, 1964; Morel, 1965; Aeschlimann et a!., 1965, 1982; Lachmajer, 1967; Rageau, 1972; -A- Cornely et Schultz, 1992). A l'Est, l'espèce ne serait présente qu'en Ukraine (Filippova, 1961). La répartition géographique d7. canisuga n'a pas encore été déterminée avec précision, étant donnée l'analogie morphologique de cette espèce avec /. cremdatus. Ainsi, selon Kolonin (1981), la distribution géographique d7. canisuga couvre toute l'Europe occidentale, l'Europe centrale et jusqu'à l'extrémité Est de l'Asie. Par contre, selon Morel (1965) et Gilot (1985), la répartition dV. canisuga est plus limitée. L'espèce serait présente en Espagne (GiI Collado, 1948), en Grande-Bretagne (Nuttal, 1911; Schulze, 1923), en Italie (Starkoff, 1958), en Grèce (Pandazis, 1947: /. vulpicola), en France (Morel, 1965), en Suisse (Aeschlimann et ai, 1965), dans l'ex-Tchécoslovaquie (Rosicky, 1953: /. vulpicola; Cerny, 1961: /. meelicola,), en Pologne (Schulze et Schlottke, 1929: /. vulpis; Lachmajer, 1967: /. vulpicola), au Danemark (Arthur, 1955: /. meelicola). L'espèce a aussi été mentionnée en Allemagne (Liebisch et Walter, 1986; Corneley et Schultz, 1992) et en Suède (Jaenson et ai, 1994). Quant à /. rugicoltis, sa répartition est très mal connue. L'espèce a été signalée en Allemagne (Schulze et Schlottke, 1929), en Pologne (Eichler, 1968), en Roumanie (Babos, 1964,), en France (Aubert, 1974, 1975) et en Suisse (Zimmerli, 1982). 1.4. Hôtes La spécificité parasitaire, définie par Hoogstraal et Aeschlimann (1982), est une association entre une espèce de tique et un groupe de vertébrés. Ainsi connaît-on des espèces télotropes* qui ne montrent pas une spécificité envers une espèce d'hôte vertébré * Pour la définition de ces termes: mono-di-télotropie; mono-di-triphasie; exophilie et endophilie, voir Aeschlimann (1967). -5- déterminée et qui se nourrissent donc sur une grande variété d'hôtes. C'est le cas d7. ricinus, la tique la plus commune en Europe. Chez les tiques ditropes, larves et nymphes se nourrissent sur le même groupe d'hôte, les adultes sur un autre; c'est Ie cas par exemple de Dermacentor reticulums et de Rhipicephalus bursa. Chez les tiques monotropes, les trois stades évolutifs se nourrissent sur le même groupe, voire sur la même espèce. Tous les Pholeoixodes sont monotropes (Morel, 1965). Certaines espèces montrent une affinité exclusive envers une seule espèce d'hôte, comme /. lividus pour l'hirondelle de rivages Riparia riparia. D'autres témoignent d'une spécificité envers une catégorie zoologique d'hôtes, comme /. arboricola qui parasite les oiseaux Passériformes et Strigiformes. /. hexagonus: La monotropie d7. hexagonus ne limite pas sa spécificité parasitaire qui est souple. Parmi les Pholeoixodes, I. hexagonus est l'espèce qui présente le plus large spectre d'hôtes. De la littérature se dégagent des affinités nettes pour des catégories d'hôtes définies. Ainsi /. hexagonus a été associé au hérisson Erinaceus europaeus (Nuttall, 1913; Arthur, 1963; Thompson et Knowles, 1968; Liebisch et Walter, 1986; Matuschka et al., 1990), au renard Vulpes vulpes (Aubert, 1975; Harris et Thompson, 1978; Matuschka et al., 1990) et aux Mustélidés (Liebisch et Walter, 1986; Gilot et Aubert, 1985). Plutôt que de dresser la liste de toutes les espèces animales sur lesquelles J. hexagonus a été récolté, nous préférons citer les catégories d'hôtes occasionnels mentionnés dans la littérature: rongeurs (Senevet, 1937; Starkoff, 1958; Arthur, 1963; Manhert, 1971), écureuil Sciurus vulgaris (Senevet, 1937; Aeschlimann et al.t 1965), bovins et ovins (Arthur, 1963; Giroud et ai, 1965; Liebisch et Walter, 1986), cheval Equus caballus (Senevet, 1937; Van Engelen et Jansen, 1990), oiseaux (Senevet, 1937; Filippova, 1961), chat sauvage Felis silvestris (Didier et Rode, 1935), chat et chien domestiques (Aeschlimann et al., 1982; Gilot et Aubert, 1984), et enfin homme (Garin et Bujadoux, 1922; Arthur, 1953; Carter, 1955; Roman et a!., 1973; Liebisch et Walter, 1986; Liebisch et Olbrich, 1991; Liebisch etal., 1994). -6- L canisuga: La gamme d'hôtes d7. canisuga est plus restreinte. L'espèce est associée au renard et au blaireau Mêles mêles (Aubert, 1975; Harris et Thompson, 1978; Gilot et Aubert, 1985). L'infestation d'autres Mustélidés (putois, fouine, hermine) paraît accidentelle et dépend du comportement de l'animal (Gilot, 1985; Gilot et Aubert, 1985). /. canisuga a été observée sur l'hirondelle de rivages (Arthur et Thompson, 1953), sur le cheval (Senevet, 1937), sur le hérisson (Liebisch et Olbrich, 1991), sur des chiens domestiques (Arthur, 1963; Smith, 1972; Gothe et ai, 1977; Hess et Völker, 1984; Gilot et Aubert, 1985, Liebisch et Walter, 1986) et plus rarement-sur des chats domestiques (Liebisch et Walter, 1986). /. rugicollis: I. rugicollis est une espèce plus rare. Elle a été signalée sur la martre Martes martes (Schulze et Schlottke, 1929), sur le renard (Morel et Aubert, 1975; Aubert, 1983; Gilot et Aubert, 1985), sur le putois Mustela putorius (Cefa, cité par Morel et Aubert, 1975) et sur Ia fouine Martes foina (Zimmerli, 1982) 1.5. Ecologie et cycle de vie /. hexagonus et /. canisuga vivent à l'intérieur des terriers de leurs hôtes. La végétation ne semble pas jouer un rôle primordial dans l'habitat de ces tiques. Dans les milieux naturels, des stades libres ont été mis en évidence sur les parois des grottes et des cavités souterraines (où /. hexagonus était le plus abondant) (Beaucoumu et Matile, 1963). En étudiant un terrier de renard, Aubert (1983) a contribué à la connaissance du microbiotope occupé par /. hexagonus et /. canisuga en attente de l'hôte. Il a montré que ces tiques s'enfoncent dans la terre de la voûte du terrier jusqu'à une profondeur d'au moins 4 cm, à une distance de 0.5m-0.7m de l'entrée du terrier. /. hexagonus est susceptible de se développer dans des nids moins profonds, de surface, moins protégés. En effet, des stades libres ont été découverts sous des tas de feuillages constituant des nids de hérissons (Nuttall, 1911; Schulze, 1941; Arthur, 1953), dans un tronc de chêne ou dans le terreau d'arbres creux (Browing et Airy Shaw, 1944; Roman et ai, 1973). -7- Dans les milieux ruraux et habités par l'homme, où la tique peut être introduite par l'intermédiaire d'un animal hôte (hérisson, fouine, putois, chien et chat), des stades libres d7. hexagonus ont été mis en évidence dans la paille ou le foin situé dans des hangars et des granges (Gilot et Aube«, 1984; Gilot, 1985). Dans les milieux habités par l'homme, un seul type de biotope à /. canisuga -les chenils- a été observé par plusieurs auteurs (Arthur, 1963; Smith, 1972; Gothe et ai, 1977; Hess et Völker, 1984). Ces biotopes offrent à /. hexagomts et I. canisuga une protection thermique et satisfont leur besoin hygrométrique. Ceci est démontré par l'activité parasitaire exercée toute l'année, aucune période de diapause n'ayant été constatée (Arthur, 1963; Lamontellerie, 1965; Aubert, 1975; Harris et Thompson, 1978; Gilot et Aubert, 1985). Dans l'état actuel de nos connaissances, il est difficile de préciser les biotopes propres à /. rugicollis. Le cycle des Pkoleoixodes est de type triphasique. Chaque phase parasite (période de nutrition) est suivie d'un phase libre. A la fin de chaque repas, la tique se détache de son hôte et entre dans une période de digestion (post-nutrition) qui sera suivie de la mue (larves et nymphes) ou de la ponte (femelle) donnant naissance aux stades suivants. Les durées des diverses étapes du cycle (durée des repas sanguins, durée des périodes de post-nutrition) d7. canisuga et d'I. rugicollis ont été étudiées dans des conditions expérimentales (Smith, 1972; Aubert, 1981). En ce qui concerne /. hexagonus, les premières observations sur la ponte et la mue nymphale ont été faites par Nuttall (1913). Plus tard, Arthur (1951) montra l'influence de Ia température et du degré d'humidité sur la durée du cycle. Honzakova (1971) décrit la durée du cycle de différents stades dV. hexagonus récoltés dans la nature et nourris sur des animaux de laboratoire (souris et lapins). Les résultats de ces auteurs seront repris et discutés dans le chapitre Résultats (Chapitre HI.2). -8- 1.6. Intérêt épidémiologique Comme nous l'avons mentionné ci-dessus, /. hexagonus est l'espèce pholéophile la plus répandue et la plus fréquemment rencontrée sur des animaux vivant au voisinage de l'homme. Bien que la rencontre avec l'homme soit rare, elle n'est pas exclue (Garin et Bujadoux, 1922; Carter, 1955; Arthur, 1953, 1963; Roman et ai, 1973; Liebisch et Walter, 1986; üebisch et Olbrich; 1991 Liebisch et al., 1994). C'est une espèce qui vit en sympatrie avec d'autres espèces de tiques vectrices de microorganismes pathogènes. Etant donné sa présence avec Dermacentor marginatiti sur des chiens infectés, son rôle éventuel dans l'épidémiologie de la Piroplasmose canine a été évoqué (Condoret et ai, 1962). Son rôle dans la transmission de Rickettsia conori (agent pathogène de la fièvre boutonneuse) a également été envisagé (Gilot, 1975). /. ricinus est une tique exophile télotrope qui parasite très souvent l'homme et qui peut lui transmettre divers agents pathogènes (Aeschlimann et al., 1979). Pour mieux comprendre cette espèce, il faut se référer aux travaux d'Aeschlimann (1972, 1981). /. ricinus est fréquemment rencontré sur les hôtes traditionnels d7. hexagonus: hérissons (Liebisch et Olbrich, 1991), renards (Aubert, 1975), certains Mustélidés (Anderson et Magnarelli, 1984). Cette association /. hexagonus-I. ricinus sur le même animal pourrait contribuer à l'amplification de certains cycles épidémiologiques de microorganismes touchant l'homme. Prenons Ie cas de l'encéphalite à tiques d'Europe centrale (TBE), pour laquelle /. ricinus est considéré comme le seul vecteur du virus à l'homme. La transmission du virus ô'I. hexagonus à un animal de laboratoire, ainsi que la transmission transstadiale du virus chez cette tique ont été démontrées (Streissle, 1960; Krivanec et ai., 1988). La présence de renards virémiques (Radda, 1969) et la capacité d'A hexagonus à garder dans ses organes et à transmettre le virus à un animal laissent supposer l'existence d'une zoonose qui se perpétue dans la nature, par l'association /. -9- hexagonus-rtmrô, sous forme de foyers naturels fonctionnant en circuit fermé (Fig. 2). L'intervention d7. ricinus dans ce cycle augmente les chances de dispersion du virus chez d'autres hôtes et d'apparition de nouveaux foyers intervenant, cette fois, entre /. ricinus et ses hôtes. /. hexagonus s'est, en outre, révélé porteur de Borrelia burgdorferi, agent pathogène responsable de la borréliose de Lyme (Liebisch et al., 1989). Le rôle éventuel d7. hexagonus dans l'épidémiologie de la borréliose de Lyme est l'un des objets de cette étude, ^ /. (Ph.) hexagonus^Cw% ^ AÜtf' Cycle endophile et monotrope Cycle exophile et télétrope \|/ \Jn> Figure 2. Cycle de transmission possible du virus TBE dans la nature 1.7. La borréliose de Lyme La borréliose de Lyme se manifeste chez l'homme par un ou plusieurs symptômes: érythème migrant, atteintes articulaires, cardiaques ou neurologiques. Cette maladie a été décrite pour Ia première fois par Steere et al. (1977) suite à une épidémie d'arthrites survenue chez des adultes et des enfants habitant la petite ville de Lyme, dans le Connecticut aux Etats-Unis. La maladie avait cependant déjà été décrite au début du -10- siècle par Afzelius (1910) chez un patient piqué par une tique, sous la forme d'une lésion cutanée qu'il nomma Erythema Migrans (EM). Cette observation a été reprise et renomée par Lipschtitz (1913) comme Erythema Chronicum Migran (ECM). En 1922, Garin et Bujadoux observent, chez un patient atteint de complications neurologiques, une lésion cutanée faisant suite à une piqûre d'/. hexagonus. Steere et al. (1977) donnent la première description complète des symptômes de la maladie, et en 1978 Steere et al. mettent en évidence la relation entre la fréquence des piqûres des tiques et la maladie appelée alors "Lyme disease". En 1982, Burgdorfer et al. découvrent aux Etats-Unis des spirochetes chez /. scapularis [anciennement /, dammini (Oliver et al., 1993)]. Ces spirochetes réagissaient avec les sérums des patients atteints de "Lyme disease" lors d'un test d'immunofluorescence indirecte. Ces organismes ont été cultivés par Ia suite dans un milieu de Kelly modifié "BSKII" (Barbour, 1994). En 1983, Barbour et al. isolent, à partir d'A ricinus provenant de Suisse, des spirochetes morphologiquement et sérologiquement semblables aux souches américaines. Ce n'est qu'en 1984 que Johnson et al. donnent au spirochete le nom de Borrelia burgdorferi, en l'honneur du Dr W. Burgdorfer. I. 7.1. Borrelia burgdorferi Appartenant à la famille des Spirochetaceae, B. burgdorferi sensu lato représente un complexe de bactéries Gram négatives. De forme hélicoïdale, B. burgdorferi s. L mesure de 4-30 Jim de long et 0,18-0,25 |im de diamètre; elle possède au moins 4 protéines majeures de surface (Wilske et al., 1991). En Europe, de nombreuses souches différentes de B. burgdorferi ont été isolées. Baranton et al. (1992) distinguent 3 espèces européennes: B. garinii, B. burgdorferi sensu stricto et le groupe VS461 appelé par la suite B. afzelii (Canica et al., 1993). 1.7.2. Vecteurs - U- Un arthropode-vecteur de B. burgdorferi doit répondre aux critères suivants: 1- pouvoir acquérir la bactérie par le biais du repas sanguin, 2- présenter un milieu favorable à sa survie et à sa multiplication dans ses organes, 3- héberger et maintenir le spirochete pour une longue période, 4- transmettre le B. burgdorferi à un autre hôte. Seuls les Ixodes appartenant au complexe /. ricinus (Latreille) sont considérés comme des vecteurs compétents de B. burgdorferi (Burgdorfer et ai, 1982; Anderson, 1989). Toutefois, Ia capacité de transmettre le spirochete à un animal a été démontrée chez d'autres espèces du genre, comme par exemple /. déniants qui, selon Telford et Spielman (1989), n'appartient pas au complexe /. ricinus. Aux Etats-Unis, les principaux vecteurs de B. burgdorferi sont /. scapularis et /. pacifiais (Burgdorfer et ai, 1982, 1985). Ajoutons que des spirochetes ont également été mis en évidence chez des espèces d'autres genres de tiques: D. variabilis, D. occidentalis, D. parumapertus, Amblyomma maculatimi, A. americanum, Haemaphysalis leporispalustris, et Rh. sanguineus ( Schulze et (7/.,1984; Anderson et al, 1985; Rawling, 1986; Lane et Burgdorfer, 1988; Piesman et Sinsky,1988; Lane et al., 1991; Ryder etat., 1992). En Europe orientale et en Asie, B. burgdorferi a également été décrit: Russie, (Korenberg et ai, 1990), Chine (Ai et Wu, 1989), Japon (Kawabata étal., 1987; Masuzawa et al., 1991). C'est/, persulcatus qui assure la transmission du spirochéte dans ces régions. /. ovatus semble être vecteur d'une autre souche de B. burgdorferi apathogène pour l'homme (Nakao et ai, 1992). En Europe, /. ricinus a longtemps été considéré comme le seul vecteur de B. burgdorferi. Cependant, en France, des spirochetes ont été mis en évidence chez /. -12- trianguliceps et I. acitminatus (Doby et ai, 1990). Sur une île suédoise, le rôle d7. uriae dans la dissémination de B. burgdorferi parmi les oiseaux marins a été discuté (Olsen et ai, 1993). En Italie, le rôle éventuel ó'Argas reflexus dans la circulation du spirochete a été évoqué (Genchi et a!., 1989). En Espagne, l'infection (XHm. punctata, d7. canisuga et dY. hexagonus a été démontrée (Marquez et Constant, 1990; Estrada-Pena, 1991). En Allemagne, Kahl et al. (1992) découvrent des Borrelia sp. chez D. reticulatus et Hm. concinna. Liebisch et al. (1989) et Liebisch et Olbrich (1991) révèlent la présence de spirochetes chez 4,3% des différents stades dY. hexagonus récoltés sur des hérissons. La capacité de ces espèces de tiques de transmettre B. burgdorferi n'a toutefois pas été démontrée par ces auteurs. La découverte des spirochetes dans des tiques semigorgées, prélevées de leur hôte, ne signifie encore rien quant à la compétence vectorielle de l'arthropode. 1.7.3. Réservoirs et hôtes de B. burgdorferi en Europe Les micromammifères jouent un rôle important dans le maintien du spirochete. En effet, Humair et al. (1993a), examinant des rongeurs par la méthode de la xénodiagnose, révèlent un pourcentage d'infection de 44,45% chez Apodemus flavicollis (mulot à collier) et de 37,2% chez A. sylvaticus (mulot sylvestre). Chez Clethrionomys glareolus (campagnol roussâtre) 20,5% des animaux étudiés étaient infectés. Selon ces mêmes auteurs (1993b), des espèces de Turdidae, les merles noirs (T. merula) et les grives musiciennes {T. philomelos), sont capables d'infecter des stades immatures dY. ricinus et participent ainsi à l'amplification de B. burgdorferi dans la nature. Un examen sérologique des animaux sylvatiques à l'ouest de la France a révélé une séropos itivi té chez 19,7% des sangliers, 18% des chevreuils, 20% des cerfs et 35% des renards (Doby et ai, 1991b, 1991c). Doby et al. (1988) relèvent une séropositivité chez - 14- 3- L'epidemiologie Comme nous l'avons mentionné plus haut, /. hexagonus s'est révélé porteur de B. burgdorferi dans Ia nature. Son éventuel rôle de vecteur du spirochete restait cependant à prouver. Pour cette raison, nous avons cherché à mettre en évidence la capacité d7. hexagonus à s'infecter, à maintenir l'infection et sa faculté de la transmettre à un animal. 1.8.1. Présentation du travail 1.8.1.1. Etude faunistique La détermination des lieux de capture des hôtes infestés par les tiques nous a permis d'établir une cartographie des 3 espèces concernées en Suisse. L'activité parasitaire exercée durant les saisons a pu être déterminée, grâce au relevé des dates de capture des différents stades évolutifs. L'identification des hôtes, ainsi que la nature de l'infestation par les tiques, ont révélé les relations tiques-hôtes qui nous ont permis de mieux comprendre certains aspects du comportement de ces tiques. 1.8.1.2. Etude biologique Notre premier objectif a été d'établir une méthode d'élevage assurant un bon rendement de tiques. Pour comparer nos résultats avec ceux obtenus par d'autres auteurs, mais sur d'autres espèces, nous avons utilisé des animaux du laboratoire (souris blanches et lapins néozélandais). Nous avons concentré nos recherches sur certains paramètres du cycle évolutif d7. hexagonus en suivant les étapes ci-dessous: - Définition de Ia durée du cycle de vie, - Examen de la relation entre le sexe des nymphes, Ia quantité de sang prise et la durée de post-nutrition, - 13- 30% des chiens de meute et 21,6% des chiens militaires. En Suisse, des cas cliniques de borréliose de Lyme chez des chiens ont été décrits par Pfister et al. (1989). 1.8. Buts de travail Ce travail vise à approfondir nos connaissances sur /. hexagonus au travers des trois étapes suivantes: 1- La faunistique Les seules données concernant la présence d7. hexagonus et d7. canisuga en Suisse ont été fournies par Aeschlimann et al. (1965) lors de leur premier inventaire des tiques de ce pays. En 1982, Aeschlimann et al. signalent /. hexagonus au sud des Alpes, dans le canton du Tessin. La répartition de l'espèce en Suisse méritait cependant d'être -complétée. Dans le cadre d'études faunistiques, nous avons cherché à établir une cartographie d7. hexagonus en Suisse. Par ailleurs, nous avons tenté de mettre en évidence les relations de cette espèce avec /. canisuga et /. rugicoHis, ainsi que les relations de ces trois espèces avec leurs hôtes. 2- La biologie Si le cycle de vie d7. hexagonus, d'/. canisuga et dV. rugicoHis a déjà été observé dans les conditions du laboratoire (Arthur, 1951; Smith, 1972; Aubert, 1981), de nombreuses lacunes existent encore dans nos connaissances concernant leur biologie et leur reproduction, notamment chez /. hexagonus. Nous nous sommes donc concentrés sur cette espèce. Pour tenter de combler ces lacunes, nous avons entrepris les démarches suivantes: 1- Etablissement d'une méthode d'élevage assurant un nombre suffisant de tiques pour notre étude; 2- Détermination des particularités de chaque étape évolutive du cycle de vie; 3- Définition du potentiel reproductif dV. hexagonus et des facteurs influençant ce potentiel. - 15- - Les relations nutrition-copulation-reproduction chez /. hexagomis. 1.8.1.3. Etude épidémiologique Pour mettre en évidence le rôle de vecteur dV. hexagonus pour B. burgdorferi, (paragraphe 1.7.2) nous avons entrepris les démarches suivantes: 1- Infection des nymphes par des spirochetes par la méthode de l'infection artificielle par capillaire, 2- Mise en évidence de la transmission transstadiaie du spirochete chez les adultes issus des nymphes infectées 3- Nutrition des adultes sur des souris de laboratoire pour assurer Ia transmission de B. burgdorferi à un hôte, 4- Recherche de l'infection chez les souris par la méthode de la xénodiagnose, 5- Etude de la transmission de B. burgdorferi à la génération suivante via la transmission transovarienne, 6- Détection du spirochete chez les différents stades de tiques au moyen d'un test spécifique d'immunofluorescence directe (IFD). MÂT E 1RS E IL ET MEFMQBES -Io- li. Matériel et méthodes IL 1. Etude faunistique IL 1.1. Récolte des tiques Le matériel de base provient pour l'essentiel de la collection dite "Tiques de Suisse" du Professeur A. Aeschlimann, déposée au Musée Zoologique de Lausanne. Ce matériel a été complété par les données de S. Debrot concernant des tiques de Mustélidés. Enfin, le Centre de la rage à Berne nous a envoyé, durant deux ans, des tiques récoltées principalement sur des carnivores sauvages. La détermination des tiques a été basée sur les caractères morphologiques décrits par Arthur (1963), Morel et Perez (1973, 1977) et Morel et Aubert (1975). Le tableau 1 présente les principaux caractères morphologiques réunis sur lesquels nous nous sommes basés pour reconnaître les Phoieoixodes des Ixodes. Table 1. Principaux caractères morphologiques comparés entre le groupe des Phoieoixodes et /. ricinus. Phoieoixodes Ixodes Hypostome exrémité arrondie extrémité plutôt aiguë Pédipalpes en massues, aussi longs très allongés, plus longs que larges que larges Scutum cordiforme arrondi Talus distal I bien marqué et court bien marqué et long - 17- Nous renvoyons le lecteur au travail de Cordas et al. (1993) pour la description complète des caractères morphologiques comparés, spécifiques à chacune des espèces de tique de Suisse. II. 2. Etude biologique II. 2.1. Nutrition des tiques sur souris blanches La souris est anesthésiée par une injection intramusculaire au Nembutal sodique (1/50), à raison de 0.1 ml par gramme de souris. La souris est munie d'un collier en plastique rigide pour l'empêcher de se gratter, puis placée sur un grillage déposé dans un bac de 23x13x12 cm. Le fond du bac est tapissé d'un papier absorbant en cellulose qui est examiné et changé tous les jours. Le bac est recouvert par une grille au travers de laquelle la souris peut accéder à l'eau et à la nourriture. Le bac contenant la souris infestée par les tiques est placé au-dessus d'une surface d'eau. Les tiques gorgées tombent au fond du bac, remontent le long des parois du bac et ensuite retombent dans l'eau. Les larves (300-400 larves par souris) et les nymphes (20-30 par souris) sont posées sur la tête et le dos du rongeur. Les femelles (1-2 par souris) sont posées dans une capsule amovible, fixée sur la nuque de la souris, derrière le collier. Après la fixation, la capsule est enlevée et les femelles gorgées sont récoltées, soit à la surface de l'eau, soit dans le fond de la cage. II. 2.2. Nutrition des tiques sur lapins Les tiques sont nourries sur les oreilles de lapins blancs de race néozélandaise. Les oreilles sont recouvertes par un manchon de tissu blanc, fixé à la base par une bande adhesive. Les tiques sont posées dans le manchon, qui est fermé au moyen de l'adhésif. Le lapin est également pourvu d'un collier pour éviter qu'il ne se gratte les oreilles. Les -18- tiques gorgées sont récoltées dans le manchon. Les nymphes et les femelles sont pesées immédiatement après leur détachement des oreilles du lapin. II. 2.3. Maintien des phases libres Les larves sont regroupées selon le jour du détachement dans des tubes de 5 ce. Pour assurer l'humidité relative élevée, nécessaire à la survie des tiques, ces tubes sont placés dans des boîtes en Polystérol transparent de 28x9x9 cm contenant un récipient d'eau de 7x7x7 cm rempli d'eau. Les nymphes et les adultes gorgés sont conservés individuellement dans des tubes séparés. Les tiques sont gardées à l'obscurité, à la température ambiante du laboratoire. II. 3. Etude épidémiologique II. 3.1. Infection artificielle des nymphes par B. burgdorferi Les nymphes sont fixées sur le dos, à l'aide d'une bande adhesive double face, dans une boîte de Petri. Le rostre (hypostome et chélicères) est enfilé dans un tube de verre capillaire rempli de milieu de culture (BSKII) contenant une concentration de spirochetes de ÎO^-IO^ / ml. Les nymphes sont ensuite laissées durant 30-60 minutes à l'obscurité dans une étuve à 340C . La souche B31, considérée comme souche standard, d'origine américaine, maintenue au laboratoire a été utilisée pour l'infection des tiques. Deux groupes de nymphes ont été infectés artificiellement: - groupe 1: nymphes infectées avant le repas sanguin. Ces nymphes ont été placées sur le lapin 24 h après l'infection artificielle. - groupe 2: nymphes infectées après le repas sanguin. Ces nymphes ont été posées sur les capillaires immédiatement après leur détachement du lapin. -19- II. 3.2. Transmission du spirochéte à un animal de laboratoire Après la mue nymphale, les femelles infectées sont posées sur des souris blanches selon la méthode décrite sous II. 2.1 IL 3.3. Détection des spirochetes chez la souris La détection des spirochetes chez les souris a été effectuée par la méthode de la xénodiagnose: des larves non infectées d7. ricinus (élevage de l'Institut de Zoologie à Neuchâtel), sont nourries sur ces souris, puis examinées une à deux semaines après leur détachement, par la méthode d'immunofluorescence directe pour la présence de B. burgdorferi. IL 3.4. Détection des spirochetes chez les tiques par immunofluorescence directe (IFD) Le principe de cette méthode est de faire réagir avec un antigène, des anticorps spécifiques, marqués par des composés fluorescents, pour former un complexe fluorescent visible en microscopie à lumière ultraviolette. Les anticorps spécifiques sont obtenus à partir du sérum d'un lapin de race néozélandaise immunisé contre B. burgdorferi (souche B31); ils sont marqués au moyen d'isothiocyanate de fluorescéine (Peacok et ai, 1971), pour former le conjugué réagissant avec les antigènes de surface de B. burgdorferi. IL 3.4.1. Préparation des lames Les tiques adultes sont disséquées et des prélèvements des intestins et des ovaires sont étendus sur les "spots" de lames de microscopie téflonnées et dégraissées 48h avant la dissection. Les nymphes et les larves sont écrasées sur ces spots de la manière suivante: la tique est maintenue sur un spot, percée au niveau du scutum, puis vidée de son contenu par des mouvements de pression sur l'abdomen à l'aide d'une brucelle. Les -20- tissus sont séchés durant 12h-24h à 34°C. Les lames sont ensuite fixées à l'acétone pur durant 30 minutes. Le conjugué est ajouté sur chaque spot. Les lames sont ensuite incubées dans une chambre humide à 340C pendant 30 minutes. Après 2 rinçages dans du PBS (Phosphate Buffered Saline: 0.15M, PH 7.3), les lames sont séchées sous ventilation puis montées dans de la glycérine tamponnée dans du PBS (9:1). La lecture des lames est effectuée en lumière ultraviolette et au grossissement 40Ox (Olympus BH- 2). RESULTATS -21- m. Résultats Les résultats obtenus ont déjà été publiés. Pour des raisons pratiques, seules les pages de titre désignant chacune des publications suivront la pagination de la thèse. Les numéros des pages des textes publiés seront donc indépendants de Ia thèse. m. 1. Etude faunistique Iïï. 1. 1. Publication n° 1: Toutoungi, L. N., Gern. L., Aeschlimann, A. & Debrot, S. (1991): A propos du genre Pholeoixodes, parasite des Carnivores en Suisse. Acarologia XXXII (4): 312-328. III. 2. Etude biologique lu. 2. 1. Publication n°2: Toutoungi, L. N., Gern, L. & Aeschlimann, A. (1993): Biology of Ixodes {Pholeoixodes) hexagomis under laboratory conditions. Part I. Immature stages. Experimental & Applied Acarology, 17: 655-662 Iïï. 2. 2. Publication n°3: Toutoungi, L. N., Gern, L. & Aeschlimann, A. (1995): Biology of Ixodes (Pholeoixodes) hexagomts under laboratory conditions. Part II. Effect of mating on feeding and fecundity of females. Experimental & Applied Acarology, 19: 233-245 -22- III. 3. Etude épidémiologique III. 3. 1. Publication n°4: Gern, L., Toutoungi, L. N., Hu, C. M. & Aeschlimann, A. (1991): Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus, an efficient vector of Borrelia burgdorferi in the laboratory. Medical and Veterinary Entomology, 5: 431- 435. IÏÏ. 3. 2. Publication n°5: Toutoungi, L.N. & Gern, L. (1993): Ability of transovarially and subsequent transstadially infected Ixodes hexagonus ticks to maintain and transmit Borrelia burgdorferi in the laboratory. Experimental & Applied Acarology, 17: 581-586. -23- III. Résultats m. 1. Etude Faunistique m. 1. 1. Publication n°l: Toutoungi, L.N., Gem, L., Aeschlimann, A. & Debrot, S. (1991): A propos du genre Pholeoixodes, parasite des Carnivores sauvages en Suisse. Acaraologia, XXXII (4); 312-328 A PROPOS DU GENRE PHOLEOIXODES, PARASITE DES CARNIVORES EN SUISSE par L. N. TOUTOUNGI *, L. GERN, A. AESCHLIMANN et S. DEBROT tiques Résumé : Une étude faunistique a été entreprise en Suisse sur trois espèces de tiques ph. HEXAGONUS pholéophîles, parasites des carnivores sauvages. Il s'agit de Ph. hexagonus, Ph. PH. CAN/SUGA canisuga, Ph. rugicoUis. ph. RUGICOLUS Nous avons concentré nos recherches sur la répartition géographique, les hôtes et la carnivores nature de !'infestation. Le matériel provient de la collection Aeschlimann et Debrot du Musée Zoologique de Lausanne, ainsi que des tiques prélevées récemment sur des carnivores par Ie Centre de la rage à Berne. La répartition de Ph. hexagonus recouvre la Suisse entière, au Nord comme au Sud des Alpes. On l'observe en altitude jusqu'à 1 380 m. Cette tique a été récoltée sur i IS espèces animales. Elle parasite surtout les renards et tous les M us téli dés, mais elle a également été souvent observée sur des animaux domestiques tels que le chat et le chien. Ph. canisuga apparaît fréquemment sur le Plateau Suisse et dans Ie Jura. Cette espèce parasite essentiellement le renard et le blaireau. L'existence en Suisse de Ph. rugicollis, espèce apparemment rare, est démontrée sur 2 fouines et un chat. 58 % des renards examinés et 87 % des Mustélidés sont infestés par une seule espèce de tique. Par contre 42 % de ces renards présentent des infestations mixtes avec plusieurs espèces de tiques, dans 18 % des cas il s'agit de Ph. hexagonus et /. ricinus. ticks Abstract : A study concerning 3 tick species ectoparasitic on carnivora : Pholeoixodes PH. hexagonus hexagonus. Ph. canisuga and Ph. rugicollis was conducted in Switzerland. ph. canisuga Our research focused on the geographical distribution of these ticks and their hosts. PH. rugicollis The material was supplied from Aeschlimann's collection deposited in the Zoological carnivores Museum in Lausanne and from the Rabies Center in Bern. Ph. hexagonus is spread all over the country up to 1 380 m. It was collected from 15 animal species, especially from foxes and Mustelidae. Domestic animals like dogs and cats were also found infested. Ph. canisuga is widespread on the Swiss Plateau and in the Jura up to 900 m. It was mainly collected from foxes and badgers. Ph. RugicoUis seems to be rare in Switzerland where it was recorded only three times, twice on a stone marten and once on a cat. A monospecific infestation was observed in respectively 58 % and 87 % of the infested foxes and Mustelidae. Ph. hexagonus and I. ricinus were found simulta- neously on the same host on 18 % of the foxes. * Université de Neuchâtcl, Institut de Zoologie, Chantemcrle 22, CH-2000 Neuchâtel, Suisse. Acarologia, I. XXXH, fase. 4, 1991. — 312 — sur les Carnivores de Suisse 3 espèces pholéophiles : Introduction Ü s'agit de 3 Pholeoixodes : Ph. hexagonus, Ph. canisuga, Ph. rugicoliis. Ils ont clé prélevés sur des La faune des tiques de Suisse, plus particulière- animaux sauvages et domestiques. Les détails rela- ment le genre Ixodes, a déjà fait l'objet de plusieurs tifs à ces 3 espèces de tiques sont présentés dans les études (Aeschlimann et al., 1965, 1968, 1970; tableaux 1, 2 et 3. Graf et ai, 1979 ; Cotty et ai., 1986). Le rôle de Remarque : nous trouvons dans ce travail la liste vecteur d'agents pathogènes a également été évoqué complète des collections de Pholeoixodes rassem- à maintes reprises, surtout en ce qui concerne /. blées en Suisse par Aeschlimann et Debrot. Nous ricini«, Ia tique la plus commune du pays (Aeschli- n'avons cependant pas pu tenir compte de toutes les mann et al., 1979; Burgdorfer et al., 1983). données, car certaines sont incomplètes. Parfois, Le présent travail est une continuation des dates ou lieux manquent, mais ce sont essentielle- recherches de faunistique. Il est consacré aux tiques ment les listes d'hôtes et les stades évolutifs des des Carnivores, spécialement aux espèces du genre tiques qui ont retenu notre attention. Pholeoixodes qui, aux côtés d7. ricinus, parasitent fréquemment ces animaux. Il s'agit de Ph. hexago- nus (Leach, 1915), Ph. canisuga (Johnston, I849) et Répartition, hôtes, activité saisonnière Ph. rugicoliis (Schulze et Schlottke, 1929). Ph. hexagonus Matériel et méthodes Le matériel de base nous a été fourni par ¦: l'examen de la collection « Tiques de Suisse », rassemblée par Aeschlimann et déposée au Musée zoologique de Lausanne. En outre, nous nous sommes référés au travail de thèse de Debrot (1982), qui a examiné 94 Musté- lidés infestés par des tiques. Enfin, le Centre de la rage à Berne nous a adressé, durant les années 1986- 1988, des .tiques vivantes prélevées sur 62 renards, 16 Mustélidés et 1 hérisson, provenant de différentes régions de Suisse. L'envoi de ce matériel nous a permis d'amorcer l'élevage de Ph. hexagonus et Ph. canisuga. Les conditions dans lesquelles ces 2 espèces sont maintenues en laboratoire feront l'objet d'une autre publication. La détermination du genre et de l'espèce a été effectuée à partir des caractères morphologiques décrits par Arthur (1953, 1963), Morel et Perez (1973, 1977), Morel et Aubert (1975). Résultats L'examen des collections Aeschlimann et Debrot et les envois de Berne nous ont permis de répertorier Ph. hexagonus a une large répartition dans Ia chaîne jurassienne et sur le Plateau suisse (Fig. I). On l'observe également dans certaines régions préalpines jusqu'à une altitude de I 380 m, ainsi qu'au Sud des Alpes, dans Ie canton du Tessin, Cette espèce est signalée fréquemment sur le renard, le hérisson et les Mustélidés, et occasionnel- lement sur le chamois, le chevreuil, l'écureuil, le lièvre et la pie (Tableau 1). Sa présence est également rapportée sur des animaux domestiques tels que le chat et le chien. Notons que des stades libres (2 nymphes, 6 femelles et 7 mâles) ont été récoltés dans des souches creuses (Petit Saconnex, Genève). Les nymphes et les femelles de Ph. hexagonus parasitent leurs hôtes durant toute l'année. En ce qui concerne les larves, nous ne possédons aucune donnée pour les mois de décembre et janvier. Les mâles de Ph. hexagonus sont très peu nombreux dans le matériel que nous avons examiné (2.9 % de l'ensemble du matériel, sex ratio : 43M/507F = 0.08). Ph. canisuga La distribution de Ph. canisuga recouvre celle de Ph. hexagonus en plaine (Fig. I). Cette tique a parfois été signalée dans les régions alpines. On ne — 313 — z — +• X Tableau 1 : Liste de Ph. hexagonus DATE LOCALITE CANTON LNFM HOTE 0.05 ORBE (VD) C.FAMILIARIS 01.07.08 LAUSANNE (VD) 1 E.EUROPAEUS 01.07.08 LAUSANNE (VD) 1 E.EUROPAEUS 14.04.09 LAUSANNE (VD) 1 E.EUROPAEUS 18.04.09 JOGNY (VD) F.CATUS YVERDON (VD) 1 1 E.EUROPAEUS 16.06.41 BERLINGEN (TG) 9 19 2 M.PUTORIUS 10.01.42 ALTESTEHEN (ZH) 3 M. PUTORIUS 15.04.43 BULACH (ZH) 1 E.EUROPAEUS 01.07.43 STEKBORN (BL) 3 1 P. PUTORIUS 12.07.43 WINTERTHUR (ZH) 6 M. FOINA 44 3 V.VULPES 44 GRANDSON (VD) 3 V. VU LPES 02.06.44 BASEL (BL) 5 2 11 E.EUROPAEUS 02.06.44 BASEL (BL) 1 E.EUROPAEUS 16.05.45 EBNAT (SG) 6 E.EUROPAEUS 6.45 ZURICH (ZH) 1 E.EUROPAEUS 46 YVERDON (VD) 1 2 V.VULPES 46 YVERDON (VD) 1 1 V.VULPES 10.08.46 LAUSANNE (VD) 2 E.EUROPAEUS 46 YVERDON (VD) 2 V.VULPES 15.04.53 BERCHER (VD) 2 E.EUROPAEUS 28.11.53 MORGE (VD) 1 V.VULPES 54 NEUCHATEL (NE) 1 V.VULPES 19.10.59 4 E.EUROPAEUS 02.05.60 BASEL (BL) 1 E.EUROPAEUS 4.06 ECHALLENS (VD) 3 P. PUTORIUS 10.6 ECHALLENS (VD) 3 M.PUTORIUS 61 GRANDSON (VD) 2 P.PICA 12.61 MOUDON (VD) 2 V.VULPES 26.03.61 OLTEN (SO) 1 1 E.EUROPAEUS .04.62 OLTEN (VD) 1 M.MELES 27.04.62 BASEL (BL) F.CATUS 10.05.62 YVERDON (VD) E.EUROPAEUS 28.05.62 CORMONDRECHE (NE) MMELES 02.06.62 PRANGINS (VD) 1 E.EUROPAEUS 16.07.62 BASEL (BL) 13 27 M.ERMINA 01.08.62 YVERDON (VD) 6 F.CATUS 01.09.62 LAUSANNE (VD) 3 10 M.FOINA .09.62 LAUSANNE (VD) 2 8 M.FOINA 07.01.63 DAILLENS (VD) V.VULPES 26.02.63 BOREX (VD) V.VULPES .04.63 MOIRY (VD) 1 M.MELES 15.05.63 LAUTENBURG (SG) V.VULPES 27.05.63 GRANDSON (VD) V.VULPES 27.05.63 CORCELLES (VD) 3 19.06.63 COSSONAY (VD) M. FOINA — 315 — DATE LOCALITE CANTON LNFM HOTE 13.07.63 DIZY (VD) V.VULPES 15.07.63 LAUSANNE (VD) E. EUROPAEUS 08.08.63 SEMPACH (LU) E. EUROPAEUS 10.09.63 GRANDSON (VD) M. FOIN A 18.09.63 PETIT SACONNEX (GE) 14 23 27.10.63 DAILLENS (VD) V.VULPES 10.63 CASLANO (Tl) 1 F.CATUS 02.05.64 RAMISUHLE (ZH) 2 V.VULPES 25.06.64 BASEL (BL) E.EUROPAEUS 19.09.64 GRANDSON (VD) M.FOINA 14.09.64 LAUSANNE (VD) M.FOINA .09.64 VOLLEGES (VS) V.VULPES 01.11.64 LAMPENBERG (BL) MMELES 06.11.64 PETIT SACONNEX (GE) 2 6 7 SOUCHE CREUSE .04.65 SISSACH (BL) 1 M.MELES 05.03.65 ERNETSCHWIL (SG) 2 2 V.VULPES 06.07.65 BERN (BE) 5 4 C.FAMILIARIS 15.07.65 MELCHNAU (BE) 1 1 V.VULPES 20.07.65 BERN (BE) 1 C.FAMILIARIS 18.08.65 BERN (BE) 2 E.EUROPAEUS 23.08.65 PULLY (VD) 1 E.EUROPAEUS 31.08.65 LAUSANNE (VD) 69 3 E.EUROPAEUS 31.08.65 NYON (VD) 2 F.CATUS 29.09.65 AFFELTRANGEN (TG) 1 1 M.MELES 05.11.65 OUCHY (VD) 1 M.FOINA 17.11.65 GIPF-OBERFRICK (AG) 1 1 1 V.VULPES 25.11.65 DIEDOENBOFEN (TG) 6 5 5 V.VULPES 24.04.66 SISSACH (BL) 4 1 V.VULPES 26.04.66 SISSACH (BL) 4 1 V.VULPES 09.05.66 BUCHS (SG) 31 10 M.FOINA 18.05.66 HUTWIL (BE) 8 C.FAMILIARIS 24.05.66 HAGENDORF (SO) 4 V.VULPES 20.06.66 CASLANO (Tl) 1 01.07.66 HAGENDORF (SO) 1 M.FOINA 05.07.66 PULLY (VD) 4 M.FOINA 07.07.66 HALLAU (SH) 15 M.FOINA 08.07.66 NEUHAUSEN (SH) 1 V.VULPES 10.07.66 OBERIET (SG) 1 M.FOINA 31.07.66 VICHER (VS) 1 C.FAMILIARIS 09.08.66 BUCHS (ZH) 1 V.VULPES 17.08.66 PULLY (VD) 2 6 E. EUROPAEUS 20.08.66 JEGENSTROF (BE) 11 7 1 E.EUROPAEUS 22.08.66 VANDOEUVRES (GE) 1 C.FAMILIARIS 20.09.66 1 E.EUROPAEUS 23.09.66 GENEVE (GE) 1 CFAMiLIARIS 03.10.66 GENEVE (GE) 1 C.FAMILIARIS 05.10.66 SISSACH (BL) 6 V.VULPES — 316 — Tableau 1 : Liste de Ph. hexagonus DATE LOCALITE CANTON L N F M HOTE 19.10.66 WABERN (BE) 14 E. EUROPAEUS 24.10.66 LAUSANNE (VD) 18 4 E.EUROPAEUS 29.10.66 MAGLIASO (TD 1 F.CATUS 03.11.66 TURBENTHAL (ZH) 1 V.VULPES 14.11.66 SCHAFFAUSEN (SH) 2 M.PUTORIUS 03.12.66 TURBENTHAL (ZH) 1 V.VULPES 13.12.66 WEIT (SG) 5 4 1 V.VULPES 17.12.66 ALTESTTEN (ZH) 2 V.VULPES 19.12.66 CASLANO (TD 2 F.CATUS 06.01.67 GUTMADINGEN (SH) 6 1 V.VULPES 06.11.67 BERINGEN (SH) 1 V.VULPES 06.01.67 RIEL-GRABS (SG) 16 V.VULPES 13.01.67 NEUNKIRCH (SH) 2 1 V.VULPES 18.01.67 GUTMADINGEN (SH) 3 V.VULPES 19.01.67 MORGE (VD) 1 E.EUROPAEUS 24.01.67 GRABS (SG) 4 3 V.VULPES 14.02.67 LINDAU (ZH) 1 V.VULPES 14.02.67 ILLNAU (ZH) 2 V.VULPES 13.03.67 DENTENBOURG (BE) 6 V.VULPES 20.03.67 REGOLDSWIL (BL) 5 1 M.MELES 19.04.67 WOLENSEE (BE) 1 V.VULPES 24.04.67 HERZOGENBUCHSEE (BE) 1 V.VULPES 27.04.67 LAUSEIN (BL) 2 1 V.VULPES 03.05.67 DIELSDORF (ZH) 6 V.VULPES 05.05.67 BURC (SO) 11 V.VULPES 24.06.69 STEINEN (SZ) 2 S. VULGARIS .06.69 OLSBERG (AG) 1 E.EUROPAEUS 02.07.69 TEUFENTHAL (AG) 6 1 M.FOINA 10.07.69 HERISAU (AG) 1 M.FOINA 22.07.69 LU2ERN (LU) 3 C.FAMILIARIS 06.08.69 WELCHENROHR (SO) 28 M.MELES 1308.69 UNTERGGEN (SG) 3 8 M.PUTORIUS 14.08.69 KILECHBERG (ZH) 5 E.EUROPAEUS 15.08.69 BRETSWIL (ZH) 1 2 M.MELES 16.08.69 EBNAT-KABEL (SO) 4 V.VULPES 19.08.69 BARETSWIL (ZH) 1 V.VULPES 23.08.69 FISHENTAL (ZH) 1 M.FOINA 05.09.69 GANSINGEN (AG) 1 V.VULPES 09.09.69 AATHAL (ZH) 1 V.VULPES 11.09.69 RUTI (ZH) 2 V.VULPES 16.09.69 RICKETWIL (ZH) 3 3 1 M.MELES 16.09.69 RICKETWIL (ZH) 5 3 M.MELES 17.09.69 NIEDERMUHLERN (BE) 11 M.MELES 19.09.69 PFAEFFIKON (ZH) 3 M.FOINA 24.09.69 ROSSEBERG-BANHALDEt (ZH) 1 M.MELES 24.09.69 BAUMA (ZH) 1 V.VULPES 317 — DATE LOCALITE CANTON L N F M HOTE 25.09.69 TENNIKEN (BL) 2 V.VULPES 11.11.69 HUNIKON (ZH) 1 V. VULPES 02.11.69 LAUPEN (ZH) 1 V.VULPES 15.12.69 OBERCHRENDINGEN (AG) 1 5 V.VULPES 06.01.70 LENZBOURG (AG) M.PUTORIUS 09.01.70 TROGEN (AR) 7 M.FOINA 28.02.70 KALTBRUNN (SG) 2 1 V.VULPES 27.03.70 WALFERTSWIL (SG) 38 16 2 M.FOINA 03.04.70 HALDENSTEIN (GR) 1 M.MELES 06.04.70 MUOLEN (SG) 3 V.VULPES 17.04.70 AARBURG (AG) 1 M.FOINA 25.04.70 ST.GALLEN (SG) 1 V.VULPES 02.05.70 TOGGEN (SZ) 1 V.VULPES 17.05.70 BRASIO (GR) 12 2 M.MELES 23.05.70 HONEREGGIUZUACH (SG) 4 V.VULPES 25.05.70 HALLAU (SH) 1 M.FOINA 10.06.70 GRUB (SG) 8 V.VULPES 17.06.70 ST.GALLEN (SG) 1 M.FOINA 18.06.70 SHANIS (SG) 2 V.VULPES 03.07.70 HAG ENS HWl L (SG) 1 V.VULPES 03.07.70 OBERMBRACH (ZH) 1 C.CAPREOLUS 10.07.70 STEIN (SG) 1 10 M.MELES .28.07.70 EBNAT-KAPPEL (SG) 3 V.VULPES 30.07.70 KRUMENAU (SG) 1 V.VULPES 18.08.70 WALD (ZH) 1 V.VULPES 27.08.70 RUTCHi (SG) 1 V.VULPES 15.09.70 MOGELSBURG (SG) 2 V.VULPES 17.09.70 TOURDETREME (FR) 1 M.ERMINA 29.09.70 WALD (ZH) 2 13 V.VULPES 29.09.70 ZOLLIKOFEN (BE) 1 C.FAMILIARIS 10.10.70 STEIN (SG) 1 10 M.MELES 24.10.70 HEIDEN (AR) 2 1 E.EUROPAEUS 31.10.70 ST.JOHANN (SG) 2 M.MELES 14.12.70 KRUMMENAU (SG) 2 V.VULPES 17.07.71 HELGISRIED (BE) 3 7 1 E.EUROPAEUS 17.10.71 MUTTEN (BL) 2 E.EUROPAEUS 18.12.71 IBACH (SZ) 2 E. EUROPAEUS 26.03.72 ZIELBACH (BE) 2 E.EUROPAEUS 73 SAVIGNY (VD) 14 V.VULPES 73 BURSINS (VD) 3 E.EUROPAEUS 29.08.73 BURSINS (VD) 2 M.MELES 29.09.73 BURSINS (VD) 2 M.MELES 15.02.74 CORRENDLIN (JU) 3 4 1 F.CATUS 11.74 LINDEN (BE) 5 14 2 M.FOINA 25.03.77 LES BRENETS (NE) 11 20 V.VULPES 02.07.77 LA BREVINE (NE) 1 1 M.ERMINA — 318 — Tableau 1 : Liste de Ph. hexagonus DATE LOCALITE CANTON L N F M HOTE 04.11.77 LE LOCLE (NE) 1 M.ERMINA 01.05.78 VAL DE RUZ (NE) 1 1 M.ERMINA 20.06.78 BREVINE (NE) 1 M.ERMINA 14.08.78 VALDERUZ (NE) 3 M.ERMINA 15.08.78 VAL DE RUZ (NE) ¦ 24 M.ERMINA 26.03.79 PEUSEUX (NE) 1 F.CATUS 28.03.79 VAL DE RUZ (NE) 15 M.ERMINA 24.04.79 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 27.04.79 VAL DE RUZ (NE) 94 44 M.ERMINA 13.06.79 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 03.07.79 LABREVINE (NE) 1 M.ERMINA 18.07.79 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 28.08.79 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 30.10.79 VAL DE RUZ (NE) 7 6 M.PUTORIUS 04.12.79 VAL DE RUZ (NE) 1 M.PUTORIUS 17.03.80 VALDERUZ (NE) 1 M.ERMINA 12.04.80 VALDERUZ (NE) 20 M.ERMINA 21.04.80 VAL DE RUZ (NE) 8 M.ERMINA 23.04.80 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 24.04.80 VAL DE RUZ (NE) 2 M.ERMINA 25.04.80 VAL DE RUZ (NE) 12 6 M.ERMINA 17.07.80 ECHALLENS (VD) 1 MFOINA 12.08.80 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 14.08.80 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 20.08.80 BALLENS (VD) 1 M. FOINA 20.08.80 VILLARRS LE COMPTE (VD) 1 M.FOINA 21.08.80 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 23.09.80 VALDERUZ (NE) 4 M.ERMINA 25.09.80 VAL DE RUZ (NE) 2 M.ERMINA 03.10.80 LAUSANNE (VD) 1 M. FOI N A 07.10.80 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 04.02.81 CHAVORNEY (VD) 1 M.FOlNA 23.03.81 DYENS (VD) 1 M.FOINA 25.05.81 PALESIEUX (VD) 1 1 M.FOINA 22.03.81 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 24.04.81 VAL DE RUZ (NE) 2 M.ERMINA 20.07.81 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 22.07.81 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 20.08.81 VAL DE RUZ (NE) 1 M.ERMINA 25.02.82 BEVAIX (NE) 1 M.PUTORIUS 13.03.86 ZEIHEN (AG) 1 V. VU LPES 12.03.86 RIEHEN (BS) 1 1 M,FOINA 15.03.86 CORSIER (GE) 1 V.VULPES 15.03.86 ANWIL (GE) 1 V.VULPES 04.04.86 BEINWIL (AG) 1 V.VULPES 08.04.86 CHARMEY (FR) 1 V.VULPES 18.04.86 ESSERTINES (VD) 1 V.VULPES — 319 — DATE LOCALITE CANTON L N F M HOTE 23.04.86 SCHAFFAUSEN (SH) 1 1 V.VULPES 30.04.86 OBEREHRENDINGEN (AG) 1 V.VULPES 13.05.86 MORAT (BE) 3 V.VULPES 14.05.86 BELLACH (SO) 16 2 2 P.PUTORIUS 22.05.86 THUNDORF (TG) 2 V.VULPES 26.05.86 WALD (AR) 1 V.VULPES 25.05.86 SAVIGNY (VD) 1 1 V.VULPES 26.05.86 APPLES (VD) 8 E.EUROPAEUS 24.05.86 SCHONGAU (LU) 1 1 V.VULPES 01.06.86 LAUFELGEN (BL) 1 V.VULPES 02.06.86 HALLAU (SH) 1 V.VULPES 06.08.86 DALLIKON (ZH) 4 M.MARTES 11.09.86 COUST (BE) 1 M.FOINA 04.09.86 DEUSBEISEN (AG) 2 V.VULPES 17.09.86 REBESTEIN (SG) 5 6 P.PUTORIUS 14.10.86 BILTEN (GL) 1 V.VULPES 15.11.86 WILEN (TG) 1 V.VULPES 04.12.86 TRIMMS (GR) 4 M. FOINA 06.12.86 HIRTWIL (BE) 3 2 M.MARTES 17.01.87 RECONVILIER (BE) 2 M.FOINA 27.01.87 KUHLEWIL (BE) 1 V.VULPES 02.02.87 GRESSY (VD) 5 9 V.VULPES ^16.02.87 LOHN (SH) 3 2 V.VULPES 13.03.87 FULLINGSDORF (BL) 6 2 V.VULPES 01.04.87 PURA (Tl) 3 6 V.VULPES 09.04.87 SONURlCO (Tl) 3 3 14.04.87 SATIGNY (GE) 1 22.04.87 RIDES GIETTES SERILERÏ (VS) 1 V.VULPES 22.04.87 THERWIL (BL) 1 2 26.04.87 BOURRIGNON (JU) 1 7 19 30.04.87 SCHMIEDRUED (AG) 1 V.VULPES 14.06.87 UNTERKULM (AG) 1 V.VULPES 26.06.87 PAYERN (VD) 6 V.VULPES 08.07.87 CHAUX DE FOND (NE) 1 M.FOINA 23.06.87 AlGLE (VD) 2 V.VULPES 03.08.87 VITZNAU (LU) 1 V.VULPES 29.08.87 NODS (BE) 1 M.FOINA 02.04.88 STECKBERN (TG) 4 M.FOINA 03.04.88 BRUALZALGLI (BE) 1 V.VULPES 14.04.88 9 5 V.VULPES 22.04.88 5 14 P.PUTORIUS 10.05.88 10 V.VULPES 27.05.88 1 M.FOINA 03.06.88 1 V.VULPES 24.06.88 14 P.PUTORIUS — 320 l'a pas encore récoltée au Sud des Alpes. Elle semble liée à des altitudes peu élevées, en général entre 400 et 500 m d'altitude, mais peut parfois être observée jusqu'à 900 m. Signalons cependant une donnée concernant Ph. canisuga sur un chamois à 1 338 m. Cette tique a été prélevée en Suisse sur 5 espèces d'hôtes, essentiellement sur le renard et le blaireau, mais également 2 fois sur la fouine, I fois sur le putois et I fois sur le chamois (Tabi. 2). Les nymphes et les femelles de Ph. canisuga peuvent être observées durant toute Tannée. Étant donné le faible nombre de larves présentes dans nos données, il ne nous est pas possible de con- naître l'activité saisonnière de ce stade en Suisse. Comme pour Ph, hexagonus, les mâles de Ph. canisuga sont rares dans le matériel examiné (0.48, sex ratio : 3M/429F = 0.007). Nous avons observé un seul cas in copula, sur le blaireau. Ph. rugicollis Des 3 Pholeoixodes sp., Ph. rugicollis est l'espèce la moins représentée dans nos données. Elle a été signalée en Suisse pour la première fois par ZiM- MERLi (1982). Il s'agissait d'une femelle prélevée dans le canton de Vaud, à Bottens (Fig. I). Cette première observation a pu être complétée par les 7 exemplaires qui nous sont parvenus de PuIIy (Vaud), de Branson (Valais) et de Combat la Biche (Berne) (Fig. I). Ces tiques ont été récoltées à des altitudes diverses (422 m, 510 m et 1 036 m). Dans le matériel que nous avons examiné, 2 nym- phes et 4 femelles ont été récoltées sur'des fouines et une femelle sur un chat (Tabi. 3). Les faibles données concernant Ph. rugicollis ne nous permettent pas de connaître l'activité saison- nière de cette tique. Infestation des hôtes principaux. Le matériel fourni par le Centre de la rage à Berne et les données signalées par debrot (1982) nous ont permis d'étudier la nature des infestations de 2 groupes de Carnivores : renards et Mustélidés (infestation monospécifique ou mixte). Nous avons également tenu compte de la présence d7. ricinus sur ces animaux. a) Les renards Les résultats présentés ici concernent uniquement les tiques envoyées par le Centre de la rage. Elles ont été prélevées sur 62 renards. Trois espèces ont été identifiées dans ce matériel : Ph hexagonus, Ph. canisuga et /. ricinus. Ph. hexagonus infeste 40/62 renards (64 %) et Ph. canisuga 22/62 individus (35 %). Quant à /. ricinus, il était présent sur 26/62 renards (42 %). Trente six (58 %) des 62 renards considérés présentent une infestation monospécifique (Fig. 2). Ainsi, 15 d'entre eux (24%) sont infestés unique- ment par Ph. hexagonus, 7 (11 %) par Ph. canisuga et 14 (23 %) par /. ricinus. Les 26 restants (42 %) montrent des infestations mixtes (Fig. 2). Onze (18%) sont infestés par Ph. hexagonus et Ph. canisuga, 11 (18 %) par Ph. hexagonus et /. ricinus et 1 (1.6 %) par Ph. canisuga et /. ricinus (Fig. 2). La présence simultanée des 3 espèces sur un même hôte a été signalée chez 3 renards seulement (4.8 %). b) Les Mustélidés Les données concernant !'infestation des Musté- lidés proviennent du travail de Debrot (1982) et également du Centre de la rage. Quatre espèces de tiques ont été répertoriées sur ces animaux : Ph. hexagonus, Ph. canisuga, Ph. rugicollis et /. ricinus. Quatre-vingts (73 %) des 110 Mustélidés infestés par les tiques sont parasités par Ph. hexagonus, 18 (16 %) par Ph. canisuga et 1 seul individu (0.9 %) par Ph. rugicollis. I. ricinus est présent sur 27 (25 %) d'entre eux. Quatre vingt seize individus (96/110) (87 %) sont infestés par une seule espèce, soit 68 (62 %) par Ph. hexagonus, 11 (10 %) par Ph. canisuga, et 17(15 %) par /. ricinus (Fig. 2). L'infestation monospécifique est plus fréquente chez les Mustélidés que chez les renards, la différence observée est hautement signi- ficative (X3 = 13,P = 0.003, dl = 1). Non seule- ment les infestations mixtes chez les Mustélidés sont plutôt rares mais elles ne comprennent que 2 espèces. Ainsi, Ph. hexagonus et Ph. canisuga infestent 4 individus (4 %), Ph. hexagonus et /. ricinus sont présents sur 7 individus (6 %) et, sur 3 individus (3 %), Ph. canisuga est accompagné d7. ricinus (Fig. 2). — 321 — Tableau 2 : Liste de Ph. canìsuga DATE LOCALITE CANTON L N F M HOTE 46 YVERDON (VD) 1 3 V.VULPES 46 YVERDON (VD) 2 V.VULPES 01.02.51 GENEVE (GE) V.VULPES 53 MORGES (VD) 1 V.VULPES 12.61 MOUDON (VD) 1 V.VULPES 62 2 V.VULPES 01.08.62 SISSACH (BL) 3 M.MELES 28.03.62 CORMONDRECHE (NE) M.MELES 01.07.62 DAILLENS (VD) 5 M.MELES 07.01.63 DAILLENS (VD) 3 V.VULPES 26.03.63 DAILLENS (VD) 1 3 V.VULPES 26.02.63 .BOREX (VD) V.VULPES . 27.03.63 CORCELLE (VD) 3 V.VULPES 27.05.63 CORCELLE (VD) 2 2 V.VULPES 30.05.63 DAILLENS (VD) 14 V.VULPES 30.07.63 DAILLENS (VD) 2 2 V.VULPES 27.02.63 DAILLENS (VD) 1 V.VULPES 20.05.65 NYON (VD) 3 M.MELES 03.09.65 BOTTINGEN (BL) 3 M.MELES 2909.65 AFFELTRANGEN (TG) 5 M.MELES 2511.65 DISSENHOFFEN (TG) 3 19 V.VULPES 06.01.66 RICHESBERG (BE) 2 V.VULPES 11.01.66 BALSTHAL (SO) 1 M.MELES YVONAND (VD) 8 V.VULPES 19.04.66 STEKBORN (TG) V.VULPES 26.04.66 SISSACH (BL) V.VULPES 05.07.66 PULLY (VD) M. FOIN A 0507.66 PULLY (VD) 2 M. FOINA 28.05.66 SISSACH (BL) M.MELES 14.12.66 MORIKEN (AG) 1 V.VULPES 21.12.66 WINTERTHUR (ZH) 4 3 V.VULPES 06.01.67 BERINGEN (SH) V.VULPES 11.01.67 BRUGWALD (SG) 1 V.VULPES 11.01.67 BRUGWALD (SG) V.VULPES 18.01.67 GONTMADINGEN (SH) 1 16 V.VULPES 26.01.67 EGG (ZH) M. FOIN A 01.02.67 AMRlSWIL (TG) 1 2 V.VULPES 14.02.67 LINDAU (ZH) 1 V.VULPES 17.02.67 BUCHS (SG) 9 V.VULPES 23.02.67 HIRSCHTHAL (AG) 1 V.VULPES 18.04.67 UTTLIGEN (AG) 2 M.MELES 24.02.67 HERZOGBUCHSEE (BE) 3 12 V.VULPES 02.05.67 BAVOIS (VD) 3 M.MELES 05.05.67 REGENDSORF (ZH) 2 V.VULPES 07.06.67 BERN (BE) 2 V.VULPES — 322 — Tableau 2 ; Liste de Ph. canisuga DATE LOCALITE CANTON L N F M HOTE 22.06.67 TRACHESWALD (BE) 1 V.VULPES 30.06.67 BREMGATRENWALD (BE) 1 V.VULPES 09.09.67 RENENS (VD) 1 M.MELES 31.10.67 DURRENROTH (BE) 1 V.VULPES 30.11.67 AIGLE (VD) 12 V.VULPES 18.11.67 OBERTHAL (BE) 1 V.VULPES 02.12.67 OBERWIL (BE) 1 V.VULPES 06.12.67 LAUFENTHAL (BE) 2 V.VULPES 06.12.67 LAUFENTHAL (BE) 1 V.VULPES 06.12.67 ENGGISTEIN (BE) 4 V.VULPES LIDDES (VS) 1 ROLLE (VD) 2 12.12.67 HEROLFINGEN (BE) 1 5 V.VULPES 12.12.67 HEROLFINGEN (BE) 3 V.VULPES 12.12.67 BOWIL (BE) 2 1 V.VULPES 12.12.67 GIMEL (VD) 1 V.VULPES 17.12.67 LANGAU (BE) 2 V.VULPES 20.02.68 ROLLE (VD) 2 V.VULPES 22.02.68 YVONNAND (VD) 11 V.VULPES 22.02.68 BOUDRY (NE) 1 1 12 V.VULPES 24.02.68 LtDDES (VS) 1 R.RUPICAPRA 28.02.68 NOVILLE (VD) 1 2 V.VULPES 01.03.68 CULLY (VD) 1 V.VULPES 07.01.69 RUMLONG (ZH) 9 37 V.VULPES 17.01.67 LENGNAU (AG) 2 1 V.VULPES 11.01.69 RUTI (ZH) 3 2 V.VULPES 20.01.69 WETTINGEN (AG) 2 V.VULPES 25.01.69 WURENLOS (AG) 2 2 V.VULPES 27.01.69 ROGGWIL (TG) 2 4 V.VULPES 10.02.69 SCHNEISSINGEN (AG) 1 V.VULPES 28.02.69 UNTEREGGEN (SG) 1 V.VULPES 13.03.69 RUTI (ZH) 1 V.VULPES 15.03.69 WURENLOS (AG) 7 V.VULPES 18.03.69 WIRENLINGEN (AG) 3 6 V.VULPES 19.04.69 WERETSHAUSEN (ZH) 2 2 V.VULPES 06.05.69 WETTINGEN (AG) 1 V.VULPES 19.05.69 WALD (ZH) 1 V.VULPES 22.05.69 RAMISMUHL (ZH) 2 V.VULPES 24.05.69 DOTTINGEN (AG) 1 V.VULPES 30.05.69 REINACH (AG) 1 V.VULPES 05.06.69 SCHLOSSTERED (AG) 3 2 M.MELES (1 cop) 19.06.69 GENEVE (GE) 1 V.VULPES 27.06.69 USTER (ZH) 1 V.VULPES 20.08.69 MONTHA (AG) 1 V.VULPES 16.09.69 RICKETWIL (ZH) 5 3 M.MELES 08.12.69 UNTEREGGEN (SG) 2 V.VULPES 02.11.69 STEINMAUR (ZH) 2 V.VULPES — 323 — Tableau 2 : Liste de Ph. canisuga DATE LOCALITE CANTON L N F U HOTE 15.12.69 OBERSCHRHDINGEN (AG) 3 V.VULPES 28.06.70 ABTWIL (SG) 2 V.VULPES 17.01.70 GOTLSCHAUS (TG) 1 V.VULPES 08.01.70 ST.CHRISCHANBIL (BS) 1 V.VULPES 24.03.70 ERNENSWIL (SG) 2 V.VULPES 03.04.70 WITTENBACH (SG) 9 V.VULPES 03.04.70 ST.GALLEN (SG) 1 V.VULPES 30.05.70 JONA (SO) 1 V.VULPES 17.07.70 WALDKICH (SG) 4 V.VULPES 14.07.70 ST.GALLEN (SG) 3 V.VULPES 11.08.70 SALMSACH (TG) 1 V.VULPES 13.07.72 LES BERGERS (?) 3 M.MELES 14.06.73 GRANGES (VD) 1 V.VULPES 29.08.73 BURSINS (VD) 6 M.MELES 10.05.74 GRANGES (VS) 1 3 V.VULPES 27.05.74 RECHTHALTON (?) 3 V.VULPES 05.02.75 KIRCHENTHUR (BE) 15 40 V.VULPES 20.09.76 CHIETRE (FR) 4 M.MELES GIPF (AG) 2 V.VULPES 11.03.86 LIELI (LU) 9 1 V.VULPES 13.03.86 ZEHEN (AG) 3 V.VULPES 15.03.86 CORSIER (GE) 1 V.VULPES 27.03.86 VILMERGEN (AG) 1 V.VULPES 02.07.86 PAYERN (VD) 2 4 V.VULPES 02.07.86 MONFOUX (VD) 5 M.MELES 26.05.86 SCHONGAU (LU) 1 V.VULPES 15.07.87 BALZERS (FL) 2 V.VULPES 27.01.87 KUHLEWIL (BE) 8 V.VULPES 02.02.87 GRESSY (VD) 13 38 V.VULPES 13.03.87 FULLINGSDORF (BL) 1 3 V.VULPES 17.03.87 LENZBURG (AG) 6 V.VULPES 28.03.87 RHEINFELDEN (AG) 1 V.VULPES 14.04.87 STAGNY (GE) 1 1 22.04.87 THERWIL (BL) 3 26.04.87 BOURRIGNON (JU) 2 01.05.87 SCHMIEDRUED (AG) 1 V.VULPES 18.09.87 MURAZ (VS) 9 V.VULPES 18.02.88 WALTALINGEN (ZH) 1 V.VULPES 03.04.88 BRUALZALGLI (BE) 6 V.VULPES 18.08.88 7 V.VULPES 20.04.88 16 P. PUTORIUS — 324 — Tableau 3 : Liste de Ph. rugicollis. DATE LOCALITE CANTON LNFM HOTE 04.05.73 BRANSON (VS) 1 F.CATUS 05.07.66 PULLY (VD) 2 M.FOINA 21.11.90 LA CHAUX d'ABEL (BE) 4 M.FOINA Deux fouines parasitées par Ph. rugicollis présen- tent les deux types d'infestations : une monospé- cifique et une mixte avec Ph. hexagonus (Table. 3). Discussion Trois espèces de tiques pholéophiles ont fait l'objet de ce travail, soit Ph. hexagonus, Ph. cani- suga et Ph. rugicollis. Toutes sont monotropes et triphasiques, c'est-à-dire que les trois stades évolu- tifs se nourrissent du sang de mêmes groupes d'hôtes. Elles sont endophiles, vivant à l'intérieur des galeries et des terriers, à proximité de l'hôte et à l'abri des brusques changements climatiques externes. Ph. hexagonus est l'espèce pholéophile la plus répandue sur le territoire suisse, bien que sa distribution touche surtout le Jura et le Plateau. Elle peut être observée à une altitude relativement élevée, puisqu'on note sa présence jusqu'à 1 380 m. Gilot et Aubert (1985) l'ont récoltée en France à des altitudes maximales de 1 800 et 2 500 m. En fait, en Suisse, sa répartition géographique recouvre en grande partie celle de ses hôtes principaux, le renard et le hérisson. Le renard est cependant présent tout au long de la chaîne alpine jusqu'à 3 000 m (Wandeler, 1988) alors que cette tique est quasiment absente en haute altitude. Par contre, on constate une assez bonne corrélation entre la répartition de Ph. hexagonus et celle du hérisson. Dans notre pays, il occupe en général des régions de basses altitudes (Berthoud, 1988), s'étendant de la chaîne jurassienne au pied des Préalpes. On Ic rencontre également dans la vallée du Rhône jusqu'à Sierre ainsi qu'au Sud des Alpes (Wande- ler, 1988). Ph. hexagonus est à la fois la tique la plus fréquente dans le matériel examiné et celle qui parasite le plus large spectre d'hôtes (15 espèces). Arthur (1953) cite également sa présence sur de nombreuses espèces animales. Nous constatons cependant une certaine préférence pour le renard, d'ailleurs mentionnée par d'autres auteurs (Aubert, 1975 ; Harris et Thompson, 1978). A côté du renard, le hérisson représente également un hôte traditionnel de Ph. hexagonus (Arthur, 1953 ; 1963 ; Gilot et Aubert, 1985). Chez les Musté- lidés, cette tique est décrite comme la plus fréquente sur !a fouine (Zimmerli, 1982), sur l'hermine (Debrot, 1982), et sur le putois (Mermod, et ai, 1983). L'infestation des animaux domestiques a été signalée par certains auteurs (Arthur, 1953 ; Aes- chlimann et ai, 1963; Giroud et al., 1965; Thompson, 1972 ; Gilot et Aubert, 1985). Nous- mêmes avons observé Ph. hexagonus sur des chiens et des chats, hôtes relativement fréquents pour cette tique. Ph hexagonus vit aussi bien dans des terriers profonds que dans des nids en position superficielle, comme ceux des hérissons (Arthur, 1953 ; Aubert, 1983). Notons ici, pour la première fois en Suisse, l'observation des stades libres de cette tique dans des souches creuses. D'autre part, si l'on se réfère à Gilot et Aubert (1985), Ph. hexagonus peut réagir très rapidement au passage de l'hôte pour tenter de s'y fixer. Ces particularités biologiques et compor- tementales lui assurent une large dispersion géo- graphique et la rendent susceptible de parasiter un important spectre d'hôtes. Ainsi peut-on com- prendre !'infestation occasionnelle de chats, de chiens et de certains animaux sauvages tels que le chamois, le chevreuil, le lièvre, l'écureuil et la pie. Bemairga' 1.61% 17.7-4% 24.19% 1 1.29% 22.58% D hex a can D rugi D rici M hex+rici H cani+rici S hex+cani 0 hex+cani+rici ¦ rugi+hex 3.60% 2.70% ,S^ 0.90% 6.31% 15.32% 9.91% Ph.hexagonus 61.25% Fie. 2 : Infestations des renards et des Mustélidés par différentes espèces de tiques Selon nos observations, les nymphes et les femel- les de Ph. hexagonus se rencontrent sur leurs hôtes durant toute l'année. Tl ne semble donc pas y avoir de diapause hivernale ni estivale. Gilot et Aubert (1985) ne signalent que peu d'in festa ti ons au mois de juillet, sans cependant en tirer de conclusions quant à Ia présence d'une diapause estivale. Ph. canisuga est moins abondant dans le matériel examiné que Ph. hexagonus. Il montre une réparti- tion importante jusqu'à 900 m d'altitude. En France, Aubert (1983) cite cette espèce jusqu'à 1 000 m. La présence de cette tique est limitée à une altitude inférieure à I 000 m si on fait exception de l'unique exemplaire prélevé à 1 338 m, sur un chamois. Mais on sait que cet animal descend volontiers en plaine pendant une partie de la journée (Hainard, 1961), il est probable qu'il a transporté la tique en regagnant les hautes alti- tudes. La distribution géographique de Ph. canisuga recouvre celle du renard en ce qui concerne le Jura et le Plateau. L'espèce n'a été trouvée que rarement dans les Alpes, surtout dans les vallées alpines et jamais au Tessin, où le renard est cependant présent. Dans le matériel que nous avons examiné, la présence de Ph. canisuga est fréquemment signalée sur le renard et le blaireau, occasionnellement sur le putois et la fouine, accidentellement sur le chamois. En Suisse, U n'a jamais été mentionné sur des chats et des chiens, contrairement à ce qui a été décrit par Arthur (1963), Smith (1979), Hesse et Völker (1984), Gilot et Aubert (1985) dans d'autres pays. Cette tique se rencontre surtout sur des hôtes ayant des terriers bien constitués et saturés en humidité, comme ceux du renard et du blaireau. (Hainard, 1961 ; Blazer, 1975). Elle colonise essentiellement les galeries les plus profondes des terriers (Aubert, 1983) et réagirait moins rapide- ment aux stimuli de l'hôte que ne le fait Ph. hexagonus (Gilot et Aubert, 1985). Ces observa- tions pourraient expliquer que l'on rencontre cette espèce moins fréquemment et sur un nombre plus restreint d'hôtes que Ph. hexagonus. Les nymphes et les femelles de Ph. canisuga sont présentes durant toute l'année sur leurs hôtes ; il n'y a donc pas de diapause» ce que confirment les résultats obtenus par Aubert (1975). La troisième espèce pholéophile, Ph. rugicollis, est beaucoup plus rarement rencontrée que les deux autres. En France, Morel et Aubert (1975) citent cette tique sur la fouine et sur le renard. Ces deux auteurs signalent également la présence d'une femelle de Ph. rugicollis sur un putois à Cefa, en Rou- manie. En Suisse, elle a été signalée 3 fois sur la fouine, et elle a également été prélevée sur un chat dans le canton du Valais. C'est, à notre connais- sance, la première mention de la présence de cette tique sur un animal domestique. Le materiel examiné ne contient qu'un petit nombre de mâles de Ph. hexagonus et de Ph. canisuga. On peut en conclure, comme c'est d'ail- leurs souvent la règle pour les espèces du genre Ixodes, que la rencontre des sexes et la copulation s'effectuent dans la nature, en dehors de l'hôte. Ceci est en accord avec les observations d'AuBERT (1975), Graf (1978) pour /. ricinus, et Graf et al.. (1979) pour /. trianguliceps. Dans la majorité des cas, !'infestation des renards et des Mustélidés par les tiques est monospécifique (58 %, 87 %). Cependant, l'infestation monospéci- fique est statistiquement plus fréquente chez les Mustélidés que chez les renards. Ceci est certaine- ment lié aux comportements différents des 2 groupes de Carnivores. Selon Mermod et Marchesi (1988), les Mustélidés se réfugient dans des terriers souter- rains, profitant des trous naturels dans le sol ou dans les murs. Ils établissent leurs nids à un niveau proche du sol sous les souches et les racines, dans les souches creuses, dans des taillis de bois, des tas de branchages ou de foin, dans la paille, voire dans les constructions humaines. Certains auteurs ont mis en évidence des stades libres de Ph. hexagonus dans des milieux similaires (Arthur, 1953 ; Roman et al., 1973; Gilot et Aubert, 1985). Cependant Ph. canisuga n'a pas été signalé par ces auteurs dans ces mêmes milieux naturels. Ces biotopes offrent donc à Ph. hexagonus surtout, les conditions nécessaires à sa survie, mais ne permettent pas à Ph. canisuga de s'y développer. Cette tique semble préférer des milieux profonds et humides (galeries, grottes, terriers du renard et du blaireau). La contamination occasionnelle du putois et de la fouine par Ph. canisuga pourrait s'expliquer par leur refuge et leur passage dans des terriers de renard (Mermod et Marchesi, 1988). Ce dernier, en plus de ces terriers et à l'exception de la période de reproduction, frequente des biotopes très variés et plutôt ouverts (Blazer, 1975 ; Wandeler, 1988). D'ailleurs, la présence dV. ricinus chez 42 % des renards et chez seulement 25 % des Mustélidés témoigne de cette différence de comportement. Les infestations mixtes avec /. ricinus nous indiquent que ces tiques pourraient jouer un rôle non négligeable dans la transmission de certains agents pathogènes en rapprochant des chaînes épi- démiologiques différentes. En effet, d'une part, on a pu, à partir de Ph. hexagonus isoler le virus FSME de l'encéphalite à tique (Krivanec et al., 1988), d'autre part, Liebisch et al., (1989) ont mis en évidence le spirochete Borrelia burgdorferi, respon- sable de la maladie de Lyme, dans Ph. hexagonus. Le rôle Ph. hexagonus comme vecteur de B. burg- dorferi a d'ailleurs été démontré dans notre labora- toire (Gern et ai, 1991). Remerciements Ces résultats font parie de la thèse de L. N. Toutoungi. Cette recherche a été en partie sou- tenue par le Fonds National Suisse de la Recherche Scientifique, à qui va notre reconnaissance. Nous remercions le Dr Wandeler, du Centre de la rage à Berne et N. Lâchât de l'Institut de Zoologie de Neuchâtel, de nous avoir fourni le matériel indispensable pour ce travail, ainsi que le Professeur P. Goeldlin, du Musée Zoologique de Lausanne, pour nous avoir donné accès à la collection Aeschlimann. Nous remercions égale- ment T. Cordas de sa précieuse collaboration pour la détermination des espèces. BIBLIOGRAPHIE AeSCHUMANN (A.), BÖTTIKER (W.), ELBL (A.) & HOOGS- TRAAL (H)1 1965. — A propos des tiques de Suisse (Arachnoidea, Acarina, Ixodoidea). — Rev. Suisse Zool., 72 : 577-583. Aeschlimann (A.), BOttiker (W.), Dœhl (P. 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(1993): Biology of Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus under laboratory conditions. Part. I. Immature stages. Exp. Appi. Acarology, 17: 655-662 Experimental & AppliedÀcarohgy, 17 (1993) 655-662 655 Biology of Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus under laboratory conditions. Part I. Immature stages L.N. Toutoungi, L. Gem and A. Aeschlimann Institute of Zoology, University ofNeuchâtei, CH-2000 Neuchâtel, Switzerland (Accepted 15 September 1993) ABSTRACT Toutoungi, L. N.. Gem, L. and Aeschlimann, A. 1993. Biology of Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus under laboratory conditions. Pan I. Immature stages. Exp. Appi. Acarol., 17: 655-662. A rearing method for Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus, the hedgehog lick, was established which enabled the life cycle of immature stages to be studied under laboratory conditions. Larvae were fed on Swiss mice and nymphs on the ears of New Zealand rabbits. The feeding time of the larvae and nymphs on both hosts was 4-17 days. Larvae moulted to nymphs 15-21 days after detachment from mice. The premoulting period was 13-26 days for newly emerged males and 15-27 days for females. Engorged nymphs which developed into males weighed less (5.64 ±0.91 mg) than those that devel- oped into females (6.019 ±88mg). The sex ratio (male: female) under laboratory conditions was 1:1.13. INTRODUCTION Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus is one of the most widespread tick species in Europe (Morel 1965). The main hosts are hedgehogs (Arthur, 1953,1963), foxes (Aubert, 1975; Harris et ai, 1978; Gilot et al., 1985; Toutoungi et al., 1991) and the Mustelidae (Gilot et al., 1985; Mermod et ai, 1983; Toutoungi et al., 1991). Domestic animals, e.g. cats and dogs, are often infested with this tick species (Arthur, 1953; Aeschlimann et ai, 1986; Liebisch et ai, 1989; Toutoungi et ai, 1991). In Switzerland,/, hexagonus is the most abundant tick species after/, rici- nus (Aeschlimann et ai, 1965). I. hexagonus is probably involved in the epidemiology of tick-borne encephali- tis (Streissle, 1960; Krivanec et ai, 1988) and it was found to harbour Borrelia burgdorferi, the aetiologic agent of Lyme borreliosis (Liebisch et ai, 1989). Recently under laboratory conditions, I. hexagonus was shown to transmit B. burgdorferi transovarially and transstadially and to induce an infection in mice (Geme/a/., 1991). Despite the potential importance of/, hexagonus as a vector of © Science and Technology Letters. All rights reserved. 656 TOUTOUNCI, ET AL. important human pathogens, comparatively little is known of the life cycle of this tick (Morel, 1965). In this paper we describe a method which has allowed us to establish and maintain a colony of/, hexagonus under controlled laboratory con- ditions and thereby examine the biology of the immature stages from larvae to newly emerged adults. MATERIALS AND METHODS The colony was initiated using larvae derived from an engorged female collected on a polecat (Mustela putorius), and with nymphs removed from red foxes (Vulpes vulpes) from Switzerland. Larvae were fed on Swiss mice, while nymphs were fed on the ears of New Zealand rabbits. White mice were anaesthetized by intramus- cular injection of Pentobarbital (Vetanarcol, Veterinary AG; Zurich) diluted with NaC 1 solution ( 1/50), 0.1 mL per 1 g mouse weight. The rabbit ears were covered with a white cloth-sheath to prevent ticks from escaping. To prevent grooming, mice and rabbits were equipped with a collar as described previously by Graf ( 1978) for rearing I. ricinus. Engorged larvae were grouped according to the detachment day, whereas engorged nymphs were maintained individually to prevent uncontrolled mating after moulting. Tubes containing ticks were kept inside a water container in trays at approximately 98% relative humidity. As /. hexagonus is an endophilic tick, all stages were kept in darkness, and at 22-23°C. For the control of the premoulting period in summer, 108 engorged larvae were kept at 3O0C. Daily examination of unfed and engorged larvae, nymphs and adults was under- taken to determine the duration of the prefeeding periods (defined as the time when newly hatched larvae and newly emerged nymphs were ready to feed), feeding peri- ods (the time of attachment to hosts necessary to complete repletion), and pre- moulting+ moulting periods (the time interval between the day of detachment of engorged ticks and the emergence of the succeeding stage). The Student's t test was used for statistical analysis. P values of less than 0.05 were regarded as significant. RESULTS Larvae Prefeeding period: For the larval stage, a strong correlation was observed between the duration of the prefeeding period and the success in completing engorgement. When larvae were placed on mice one month after hatching, only 20% fed successfully, when they were placed 3-6 months after hatching, 50-70% completed their feeding. The percentage of success reached 95.7% with 11 month old larvae. After 12 months the degree of mortality of unfed larvae increased rapidly and only a small number of larvae attached to the host. BIOLOGY OF IXODES ( PHOLEOIXODES) HEXAGONUS UNDER LABORATORY 657 Feeding period: Larvae began to detach 4-5 days after placement on mice. Fig. I shows the daily drop-off rate for a total of 3389 larvae. 34.1% (11,256/3,389) of larvae were detached at the end of day 5 and 24% (816/3,389) were repleted at day 6. The midpoint (50%) of larval detachment occurred on day 6. All larvae had com- pleted feeding by the 17th day. To determine the success of feeding of the larval stage, we calculated the rate of engorgement of 500 larvae placed on two mice: 337/500 (67.4%) fed successfully. Pre-moulting, moulting period: The incubation temperature was found to influence the duration of the premoulting and moulting periods. Fig. 2 shows the daily moult- ing rate of a total of 1194 engorged larvae maintained at 23°C and of a total of 108 larvae maintained at 3O0C. When ticks were kept at 23°C the first nymphs emerged 15 days after drop-off. The 50% of the larvae (597/1,194) moulted 18 days after detachment from the host. The total period for ecdysis at this temperature was 27 days. At 300C the premoulting and moulting periods shortened to 12-18 days, 50% (54/108) of these larvae moulted before day 14. The moulting success of larvae was evaluated with 100 engorged larvae and we noticed that 80% metamorphosed into nymphs. 3 4 S 6 7 8 9 10 11 12 13 14 IS 16 17 18 Days after placement of larvae on host Fig. 1. Daily drop-off of 3,389 I. hexagonus larvae. 658 TOUTOUNGi, ET AL. 100 i 90 80 ¦ £ 70 Cumulative 60 50-40-30 20 10 Moulting at 30° n=108 Mûuninga[23°n=ll94 0\ — Ci Wl t— & —« (S CJ (N O« <0.005). Nymphal to adult moulting: Fig. 5 shows the moulting dynamics of 98 female nymphs and 93 male nymphs. The premoulting period was shorter for males (13-26 days) than for females (15-27 days). The 50% (47/93) of engorged male nymphs BlOLOOY OF IXODES (PHOiEOIXODES) HEXAGONUS UNDHR LABORATORY 659 45- 40- 35- 30- 5 25~ o Ï , E 2OH 15- 10- 5- D Mate nympFa n= !S3 H Female nydiphs n= 278 Or I ™ ™ ^\ i r ™ ™ I^ T^ T ™ ^ i' ~~r f 3 4 5 6 7 8 9 10 M 12 13 14 15 16 17 18 DaJS after placing nymphs on host Fig. 3. Daily drop-off of/. hexagonus nymphs. 60-1 50- 40- D Female nymphs H Malenymplu , », ^ Pf Weight categories (mg) Fig. 4. Distribution of 323 engorged nymphal weights of/, hexagonus. 660 TOUTOUNGl, ET AL. 100 - 90 - 80 - 70 - 60 - £ 50 H 3 E a U 40 30 - 20 ¦ 10 - 0 Mal« nymphj n= 93 Female irymphi n=98 Days after nymphal detachment from the host Fig. 5. Daily moult of engorged I. hexagonus nymphs. moulted at day 18 and 50% (44/98) of engorged female nymphs moulted after 20 days. This difference was significant (/=3.02, D.F.=189, /'=0.003). The moulting success of 924 engorged nymphs was 88.2% (815/924). The sex ratio (male: female) of the newly emerged adults was 1:1.13. The life cycle of the majority of the population of/, hexagonus was calculated by totalling the number of days of feeding and moulting of 50% individuals from the different stages and adding 15 days for hardening of nymphal integument, A minimum of 51 days was necessary for the development of larvae to adults stages with an average of 64 days. The percentage of 100 unfed larvae that became adults was 47% under laboratory conditions. DISCUSSION The rearing method described in this paper allowed us to obtain a sufficient num- ber of ticks for the establishment of a J. hexagonus colony for biological studies under controlled laboratory conditions, and for use in other experiments on the transmission of microorganisms. The rearing success from larvae to adults (47%) is relatively high if we compare it with other tick species reared in the laboratory. Graf ( 1978), using the same breed- ing conditions, reported a rate of 35-40% for/. ricinus. Smith (1972) obtained 38 adults of/, canisuga from 100 unfed larvae. BIOLOGY OF IXODES (PHOLEOIXODES) HEXACONUS UNDER LABORATORY 661 Under laboratory conditions, a minimum of one month for larval prefeeding period was observed, 50% of larvae began to feed 3 months after hatching, whereas 95.7% of 11 month old larvae attached to the host and completed their blood meal. This relative long larval prefeeding period shows that larvae do not feed directly after hatching. Arthur (1951) reported that the larval feeding period of/, hexagonus on hedgehogs was 3-6 days and the premoulting period of engorged larvae col- lected on hedgehogs and maintained at 22°C was 27 days. There is a little differ- ence with our results (4-17 days for feeding period and 15-27 days for premoult- ing period). Arthur (1951) did not determine the day of larval fixation on the host and he did not explain the conditions under which he maintained the engorged lar- vae. High temperature diminished the duration of the moulting period of engorged larvae. This result confirmed the observations of Arthur (1951) and Honzakova ( 1971 ) who found that moulting from larvae to nymphs was prolonged by cold con- ditions and was diminished by high temperature. The effect of incubation temper- ature suggests that the time of metamorphosis may vary under natural conditions, and may be much longer in winter than in spring or summer. There was no significant difference between the duration of the feeding period of male and female nymphs. The weight of engorged female nymphs was heavier than that of male nymphs. Similar weight difference was described for 1. ricinus (Graf, 1978), and for other Ixodid species such as Hyalomma. anatolicum (Arthur et al., 1966), H. marginatum rufipes (Knight et ai, 1978) and Rhipicephalus evertsi (Rechav et al., 1977). However, the I. hexagonus male moulted earlier than the female nymphs, as reported for I. ricinus (Graf, 1978) and R. evertsi (Rechav et al; 1977) but not for I. rugicollis (Aubert, 1981). Under laboratory conditions, I. hexa- gonus took 51-105 days with an average of 64 days to develop from the larval to the adult stage. Arthur (1951,1963) reported a period of an average of 62 days for I. hexagonus and 65-84 days for I. festai. Smith (1972) found a similar duration for I. canisuga. This period was longer for I. rugicollis (65-295 days) (Aubert, 1981 ). As rearing conditions were not uniform for the 4 species, the differences are probably not significant. In conclusion, a period of three months was necessary for the development of I. hexagonus larvae to the adult stage under laboratory conditions (22-23°C, 98% relative humidity, darkness). The sexes of nymphs could be determined by the weight of engorged nymphs. The'advantage of the rearing method described is the use of common laboratory animals. ACKNOWLEDGEMENT This work formed a part of P.H.D. thesis of L.N. Toutoungi. We wish to thank the Swiss National Science Foundation for financial support. We thank Dr P. Nuttall for critically reading the manuscript, and Dr Wandeler, from the Rabbies Centre of Bern, for providing the initial ticks. 662 TOUTOUNCl, ET AL. REFERENCES Aeschlimann. A., Biittiker, W., EIbI, A. and Hoogstraal, H., 1965. A propos des tiques de Suisse (Arachnoìdea, Acarina, !xoâoidea). Rev. Suisse Zool., 72: 577-583. 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Aeschlimann Institute of Zoology, University ofNeuchâtet. Emile Argano 9, CH-2000 Neuchâtel, Switzerland ABSTRACT The effect of mating on the feeding and fecundity of Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus females was studied under controlled laboratory conditions of 22-23°C and 98% relative humidity. The feeding period of mated females was 6-15 days and 11-13 days forunmated females. The mean weight of the engorged mated females was 114.84 ± 45.89 mg, whereas, that of the engorged unmated females was significantly lower (80.61 ± 28.84 mg). During the initial slow feeding period, the weight of mated females increased 6.6 times. At the end of the blood feeding, they had increased their initial weight 35.5 times. Unmated females never entered the rapid engorgement phase and up to 12 days of feeding period their mean weight did not increase more than 9.2 times. The pre-oviposition peri- ods of mated and unmated females were 6-15 days and 4-12 days, respectively. The mean of the egg production efficiency was 40.26 ± 12.47% for mated females and 35.68 ± 12.2% for unmated females. The mean of the mass conversion efficiency was 73.6± 13.7% formated females and 66.48 ± 16.55% for unmated females. Sixty per cent of the eggs deposited by mated females hatched whereas only 1% of the eggs deposited by unmated females hatched These results indicate that /. hexagonus females possess some predisposition for parthenogenesis and only fertility and not fecundity depends on mating. Key words: Ticks, Ixodes hexagonus, biology, reproduction, feeding behaviour. INTRODUCTION Ixodes (Pholeoixodes) hexagonus (L.), the hedgehog tick, has been implicated in the epidemiology of tick-borne encephalitis (Streissle, 1960; Kiivaneeetal., 1988) and as a vector of Borrelia burgdorferi, the causative agent of Lyme disease (Gern et al., 1991, Toutoungi and Gem, 1993). This tick species is monotropic and triphasic; each stage feeds on three différent hosts of the same animal species. Nevertheless, I. hexagonus was found on various other hosts, essentially foxes and Mustelidae (Hams and Thompson, 1978; Gilot and Aubert, 1985; Toutoungi et ai, 1991). *To whom correspondence should be addressed. 0168-8162 © 1995 Chapman & HaU 234 L.N. TOUTOUNGI CTAZ-. Some cases of humans parasitized by I. hexagonus were reported by Carter (1955), Roman et al. (1973) and Liebisch and Olbrich (1991). Nuttall (1913) observed two nymphs and two females of/, hexagonus feeding on a ferret, and has given some notes of which the following are essential points. Egg laying in spring begins 8-14 days after detaching from the host and this process lasts 32 days at 9.50C. Each female lays 250-650 eggs. Arthur (1951) has demonstrated that the number of eggs laid varies from 880 to 1449 at various temperatures and 100% relative humidity but eggs did not develop when the humidity fell below 80%. Later, Honzakova (1971) showed the ability of all stages of /. hexagonus to feed on various laboratory animals. In a previous study, a method which allowed us to establish a colony of/, hexa- gonus was described and the biology of immature stages .was investigated (Toutoungi et ai, 1993). Since reproduction potential has not been examined, in the present study we intended to follow up the effect of mating on the feeding, fecundity and fertility of females. MATERIAL AND METHODS Breeding conditions Ticks were obtained from the colony established in our laboratory as described previously (Toutoungi et ai, 1993). To prevent uncontrolled mating, engorged nymphs were maintained individually in tubes. Females were fed on the ears of New Zealand white rabbits and maintained individually. All stages were kept at approximately 98% relative humidity in darkness at 22-23°C Effect of mating on feeding To study the effect of mating on the feeding period of females, individual couples of 76 females and males were kept in tubes for 3 weeks without feeding. All females (n = 76) were mated, as controlled by the presence of the ectosper- matophore on the genital aperture, and were allowed to feed on rabbits, together with unmated females (n = 42). Repleted females were collected daily and their weights directly recorded after detachment from the host. Effect of delayed mating on the weight evolution of the females during the feeding period To evaluate the effect of delayed mating on weight evolution during feeding, females were separated into two groups: (1) females mated before feeding (n = 78) and (2) unmated females (n = 102). At day 8 of feeding, ten males were added to eight unmated fixed females, whereas 23 females remained unmated. Feeding females were removed from the host every 48 h and weighed until the beginning of the drop off. The weight gain at each period was expressed by using following formula: BIOLOGY OF I. HEXAGONUS UNDER LABORATORY CONDITIONS 235 median weight of removed ticks - median weight of unfed ticks median weight of unfed ticks Effect of mating on fecundity and fertility Studies on the duration of the pre-oviposition (the period between the day of detachment of engorged females and the onset of egg laying) and oviposition peri- ods were conducted on two groups of females: mated females (n = 21) and unmated females (n = 20). To follow the weight evolution of the females during the pre-oviposition and oviposition periods, females and deposited eggs were weighed daily up to the end of the oviposition period. The mean weight of one egg was calculated from the weight of 15 batches of 50 eggs deposited by 15 mated females and 13 batches of 50 eggs deposited by 13 unmated females. The total number of eggs was estimated by dividing the weight of the total mass of the eggs by the mean weight of one egg- The modified index described by Bennett (1974) was used for the measurement of the metabolic activity of I. hexagonus females for the oviposition process: egg production efficiency (EPE)= weight of egg x 100 weight of engorged females mass conversion efficiency (MCE)= weight of eggs x 1(X) weight of converted blood mass The weight of the blood mass converted into eggs was calculated using following formula: weight of engorged females - weight of females after egg-laying After hatching, the larvae of each egg-batch were counted. Statistical analysis Statistical analyses of the means of blood-meal duration, weight, egg production efficiency and mass conversion efficiency were performed by the Student-Mest (significant difference: p < 0.05). In the experiments on the effect of delayed mating on the feeding period, medi- ans were calculated in order to reduce the importance of extreme values, which tend to influence the means. Median weights were compared by the Mann-Whitney U-test (significant difference: p < 0.05). The Pearson r correlation was used to evaluate the relationships between the feeding periods, pre-oviposition, oviposition patterns and weight of engorged females (significant difference: p < 0.05). 236 L.N. TOUTOUNCI ETAL. RESULTS Effect of mating on feeding Mated females: Mated females (n = 76) fed for a period of 6-15 days (mean = 10.19 ± 2.53 days). The weights of engorged females varied between 31.2 and 225.80 mg (mean = 114.84 ± 45.89 mg). There was a slight negative correlation (r = -0.374, p = 0.0009) between the feeding period and the weights of engorged females (Fig. Ia). The mean weight of 44 females which dropped off between 6 and 10 days (132.79 ± 46.145 mg) was significantly different from the mean weight of 32 engorged females which dropped off between days 11 and 15 (88.29 ± 33.89 mg) (t = 4.62, p < 0.001). Unmated females: The mean feeding period of 42 unmated females was 11.56 ± 0.63 days with a range of 11-13 days. The weight of repleted unmated females varied between 30 and 131 mg (mean = 80.81 ± 28.84 mg). No correlation was found between the weight of engorged unmated females and the duration of the feeding period (r = 0.013, p = 0.5322) (Fig. Ib). The mean weight and mean duration of the feeding period of unmated females were significantly different from those of mated females (t = 4.41,/? < 0.001, t = 3.34, p < 0.001 respectively). Effect of delayed mating on the weight evolution of the females during the feeding period Mated females: The weight of unfed females (n = 36) varied between 2.3 and 3.8 mg (median = 3.1). Figure 2 (Cl) shows the weight evolution during feeding of mated females. The slow feeding period lasted for 144 h (6 days). During this period, the female weights reached a gain in weight of 6.6 times their initial weights (median = 23.5 mg). This slow phase is followed by the rapid phase: 48 h later females increased to 11.74 times their initial weight (median = 39.5 mg) and 96 h after the slow feeding phase, females reached a weight gain of 35.45 times over their initial weight (median = 113 mg). Unmated females. During the first 6 days (144 h), unmated females reached a weight gain of 5.8 mg (median = 21.2 mg). At this time the median weight of unmated females was not significantly different from that of mated females (U = 60, p = I)'(Fig. 2, C2). After 192 h (8 days) the weight increase of unmated females (6.6 times) was significantly lower than for mated females (11.74 times) (medians = 23.6 and 39.5 mg, respectively, U = 8, p < 0.05). Unmated females which continued feeding without mating, increased in weight slowly. The range in weight of repleted unmated females at 12 days (288 h) was 16.6-107.7 mg (median = 31.6 mg) with a weight gain of 9.2 times the initial weight. Females mated during blood meal. When males were added to unmated females at day 8 of blood feeding, a rapid weight increase was observed 48 h later (Fig. 2, CZ). The median weight of the detached females was 80.9 mg with a weight gain of 25.1 times the initial weight. BIOLOGY OF I. HEXAGONUS UNDER LABORATORY COKDmONS 237 300-1 cm E "5 E 4 6 8 10 12 Feeding period (days) 16 150n e« c OO E 100- 50 - "1---------¦--------1---------'---------1---------¦---------1--------¦---------I- 4 6 8 10 12 Feeding period (days) —r- 14 16 Fig. 1. Relationship between the weight of engorged (a) mated and (b) unmated females and feed- ing period. L.N. TOUTOUNGI ETAL. 4 À WJ , r«l w"i mil BIOLOGY OF I. HEXAGOS'US UNDER LABORATORY CONDITIONS 239 4On ¦a 'S ? S c ¦3 £ '3 DO DO "5 Time passed on the host (h) Fig. 2. Weight evolution during feeding period of mated females (Cl), unmated females (C2) and females mated during blood meal (C3). The arrow head indicates, where males were added (C3). EFFECT OF MATING ON FECUNDITY AND FERTILITY OF FEMALES Pre-oviposition and oviposition periods There was a negative correlation between the duration of the pre-oviposition period (Table 1) and the engorgement weight of mated females (r = -0.638, p = 0.001) (Fig. 3a). However, there is no correlation between the duration of the pre-ovipo- sition period (Table 1 ) and the engorgement weight of unmated females (r = 0.09, p = 0.677) (Fig. 3b). Egg laying of mated females lasted for 8-22 days, with the majority (55.68-98.09%) of the eggs being deposited during the first 6 days of the ovipo- sition period. The egg-laying pattern of unmated females was identical to that of mated females. Correlation between the weight of deposited eggs and the weight of engorged females We observed a linear correlation between the weight of deposited eggs and the 240 L.N. TOUTOUNCI ETAL. 2- c 8. C O O "> O 16 n 14 - 12- 10- 6- 4- 2- —1—i—i—i—i i i—i i i i—i—i—i—i—i—i—i—i 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Weight of engorged mated females 8. > O 14 -1 12 - 10- 8- 6- 4- 2- O O i 40 O O O O O O O OO O -T-------'-------1-------'-------1— 80 100 120 20 40 60 Weight of engorged unmated females 140 Fig. 3. Relationship between the weight of (a) mated and (b) unmated feeding females and ihc pre- oviposition period. ; BIOLOGY OF I. HEXAGONUS UNDER LABORATORY COND[TIONS 241 weight of engorged ticks (r = 0.856, p = 0.001 for mated females and r = 0.90, p = 0.0001 for unmated females) (Table 1). No significant correlation was found between the weight of an egg (Table 1) and the engorgement weight of females (r = 0.29, p ~ 0.29 for mated females and r = 0.22, p - 0.26 for unmated females) and there was no significant difference between the mean weight of an egg laid by mated or unmated females (r = 1.59, p = 0.06) (Table 1). The minimum weight for a mated female to produce eggs was 12.4 mg for 4 days of feeding but the eggs did not hatch. A minimum weight of 24.8 mg and 6 days of feeding were necessary to produce viable eggs for mated females. Unmated females needed a minimum of 19.9 mg for 6 days of blood feeding to produce eggs. Mated females produced 1.4-7.54 eggs per mg of engorged weight (mean = 5.18 ± 1.83 eggs) and 5.1-12.9 eggs (mean = 9.81 ± 1.83 eggs) per mg of con- verted blood mass (Table 1 ). There was a slight correlation between the EPE (Table 1 ) and the engorgement weight of mated females (r=0.59, p = 0.0051 ). The blood mass converted into eggs represented 29.9-68.8% (mean = 54.3 ± 10.8%) of the engorgement weight of mated females. No correlation was found between the MCE index (Table 1 ) and the engorgement weight {r = 0.41, p = 0.067). Unmated females produced 1.3-9.5 eggs (mean = 4.6 ± 1.7 eggs) per mg of engorgement weight and 4.15-11.95 eggs (mean = 8.3 ± 2.02 eggs) per mg of converted blood mass. The EPE of engorged unmated females (Table 1) did not depend on the engorgement weight (r = 0.41,p = 0.07). The blood mass converted into eggs pre- sented 18.8-71.12% (mean - 54.3 ± 12.2%) of the engorgement weight of unmated females and the MCE (Table 1) did not depend on the engorgement weight (r = 0.18, p = 0.43) (Table 1). The comparison of the EPE and MCE values of unmated females with those of mated females did not show significant differences (* = 1.406, p = 0.17) (Tablel). Hatching of larvae Mated females. The pre-hatching period was 30-38 days (mean = 34.94 ± 0.5 days). The eggs from three out of 21 females did not hatch. A mean of 60.5% of eggs hatched (range of 0-96%). There was a linear correlation between the number of larvae and the engorgement weight (/* = 0.73, p < 0.001 ). Unmated females. The pre-hatching period could not be observed. The success of eclosion was low and varied between 0 and 3.1% (mean = 1 ± 0.002%) and only 96 larvae produced by 11 out of 20 females were obtained. The larvae did not feed well and the mortality was high. Only 19 larvae moulted to nymphs and only eight engorged nymphs were obtained which moulted to seven females. 242 L-N. TOUTOUNGI ETAL. DISCUSSION In a previous study, we investigated the life cycle of immature stages of /. hexa- gonus in the laboratory (Toutoungi et al., 1993). A mean period of 64 days was observed for larval to adult stage development. Here we completed the life cycle from the adult to larval stage. A mean of 73 days are needed by the females to pro- duce larvae (the sum of the means of the duration of feeding, pre-oviposition, oviposition and pre-hatching periods). This suggests that the whole life cycle of I. hexagonus from larval to larval stage is accomplished in a mean period of 137 days under our laboratory conditions. Our results on the duration of feeding, pre- oviposition and oviposition periods were similar to those reported by Arthur ( 1951 ) and Honzakova (1971) for I. hexagonus and to those reported for other tick species belonging to the Pholeoixodes group such as I. canisuga (Smith, 1972) and I. rugicollis (Aubert, 1981). Compared to other Ixodes species, the feeding period was longer for I. hexagonus than for /. /estai (Arthur, 1963) and I. ricinus (Graf, 1978) but the pre-oviposition period was shorter than for I. /estai (Arthur, 1963) and/, ricinus (Graf, 1978). The weight evolution of I. ricinus females during feeding was reported by several authors (see Graf, 1978). The effect of mating as a stimulating feeding factor for unmated females inducing the onset of rapid engorgement was reported for several Ixodid species such as Hyalomma anatolicum (Snow, 1967), Derma- centor variabilis (Pappas and Oliver, 1972), I. ricinus (Graf, 1978), Ixodes trian- guliceps (Randolph, 1980) and Rhipicephalus glabroscutatum (Rechav and Knight, 1981). Mated and unmated L hexagonus females showed a slow feeding phase of 6 days. At this period mated females entered the rapid engorgement phase which lasted for 48 h whereas unmated females did not: they continued to feed slowly until detachment from the host. This ability of unmated females to com- plete feeding was observed in H. excavatum (Rechav, 1968), D.variabilis (GIad- ney and Dawkins, 1971) and H. dromedarii (Aboul Nasrand Bassa!, 1972). In the weight evolution experiment, the feeding period of mated females was longer than observed for the first group of 76 females and the mean weight of repleted unmated females was less than noticed for the first group of 42 females. These differences could be explained by the fact that removing ticks at random disturbed the remain- ing fixed ticks and hence reduced their feeding weight. In several tick species the weight'and the total number of eggs deposited are linearly correlated with the female weight {Boophilus microplus: Bennett, 1974; H. aegyptium: Sweatman, 1968; D, variabilis, R. sanguineus: Nagar, 1968; Ambly- omma maculatum: Drummond and Whetstone, 1970; I. ricinus: Graf, 1978; A. inornatum: Gladney et al., 1977; D. marginatus: Hueli et ai, 1988; I. cookei: Farkas and Surgeoner, 1991). This linear correlation was also found with I. hexagonus. The egg production efficiency (40.26%) was lower than reported for other tick species such as B. microplus (Bennett, 1974), /. ricinus (Graf, 1978), BIOLOGY OF ;. HEXAGONUS UNDER LABORATORY CONDfTIONS 243 D. marginatus (Hueli et ai, 1988) and H. schulzei (Al-Asgah, 1992). The egg pro- duction efficiency of mated females tends to increase with the engorgement weight; the same phenomenon was observed in D. variabilis. (Drummond et al., 1971). Taking into account that the minimum engorgement weight required to produce eggs is 12.4 mg, but that I. hexagonus females needed twice this minimum (24.8 mg) to produce viable eggs, we conclude that the potential production of viable eggs in slightly engorged females increased with the engorgement weight. This relationship was not found in unmated females and the egg production efficiency of unmated females did not depend on engorgement weight. Females of/, hexa- gonus utilized a mean of 54.3% of their engorgement weight to convert it into eggs; the remainder of the engorgement weight was probably used for other metabolic processes as suggested by Bassal and Hefhawy (1972) for H. dromedarii. Never- theless, the MCE did not correlate with the weight of engorged females, which suggests that the ability of the tick to utilize the blood mass at its disposal to pro- duce a large or a small number of eggs resides in individual ticks. This result agrees with the statement of Dipeolu (1991) for D. variabilis, R. sanguineus and A. maculatum. Parthenogenesis was described in some Lxodid ticks such as R. bursa (Nuttall, 1913), H. excavatum (Pervomaisky, 1949), Haemaphysalis bispinosa (Kitaoka, 1961), now referred to as Haemaphysalis longicornus (Hoogstraal et al, 1968), D. variabilis (GIadney and Dawkins, 1971) and I. canisuga (Smith, 1972). Our results show that the feeding and pre-oviposition processes of unmated females are different from those of mated females. However, oviposition is not different since unmated females were able to feed and to produce eggs with the same effi- ciency as mated females. This suggests that in I. hexagonus only fertility and not fecundity depends on mating. As reported by Oliver (1974), individuals of some tick species, completing engorgement without mating, probably possess some pre- disposition for parthenogenesis. In the case of/, hexagonus female parthenogen- esis is more likely occasional, their reproductive potential is limited to production of a small number of female progeniture. Further studies on the reproduction poten- tial of these females would be needed to evaluate the relevance of parthenogenetic reproduction in /. hexagonus. ACKNOWLEDGEMENTS This work formed part of the PhD thesis of L.N. Toutoungi. We thank the Swiss National Foundation for financial support. We are grateful to Bruno Betschart for reviewing the manuscript. 244 L-N. TOUTOUNGI ETAL. REFERENCES Aboul-Nasr, A.E., and Bassal, T.T.M. 1972. Biochemical and physiological studies of certain ticks (ixodoidea). Effect of mating, feeding and oogenesis on oxygen consumption of Hyalomma (H.) dromedarii Koch (Ixodidae). J. Parasitol., 58 (4): 828-831. Al-Asgah, N. 1992. Biology of Hyalomma schuhei (Acari: Ixodidae) on rabbits under laboratory conditions. J. Med. Entomol., 29:19-24. Arthur, D.R. 1951. The bionomics o( Ixodes hexagonus leach in Britain. Parasitology, 41: 82-90. Arthur, D.R. 1963. British Ticks. Butterworth, London. Aubert, M.F.A. 1981. Breeding of the tick Ixodes (Pholeoixodes) rugicollis (Acari: Ixodidae) under laboratory conditions. J. Med. Entomol., 18 (4): 324-327. Bassal, T.T.M. and Hefhawy, T. 1972. Biochemical and physiological studies of certain ticks (Ixodoidea). 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TOUTOUNGI, CHANG MIN HU and ANDRE AESCHLIMANN Zoological Institute, Neuchâtcl, Switzerland Abstract. Borrelia burgdorferi Johnson et at. was first isolated from the midgut of Ixodes dammini Spielman et al. in the U.S.A. and from the midgut of !.ricinus (L.) in Europe, !.ricinus was considered to be the only tick vector of thisborrelia, in Europe, until I.hexagonus Leach, the hedgehog tick, was found to harbour spirochaetes. This paper re- ports an evaluation of the vector competence of I.hexagonus for the spirochaete B.burgdorferi. Transovarial and trans-stadial survival were demonstrated and the spirochaete was transmitted to laboratory mice via the bites of trans-stadially infected I.hexagonus females. Key words. Ixodes hexagonus, hedgehog ticks, Borrelia burgdorferi, Lyme disease, vector competence. Introduction Borrelia burgdorferi Johnson et al. was first isolated from the midgut diverticula of Ixodes dammini Spielman et al. ticks from the United States in 1981 (Burgdorfer e/ al., 1982), and from the midgut of !.ricinus (L.) ticks col- lected in Switzerland in 1982 (Burgdorfer et al., 1983). Since then, other species of Ixodid ticks have been found infected with spirochaetes: Amblyomma (Schulze et al., 1984), Dermacentor (Anderson et al., 1985), Haemaphysalis (An- derson & Magnarelli, 1984; Lane & Burgdorfer, 1988) and Rhipicephalus (Rawlings, 1986). Nevertheless, only members of the !.ricinus complex were considered to be competent vectors of B.burgdorferi. However, Telford & Spielman (1989) reported that I.dentatus, which is not a member of the I.ricinus complex, is capable of transmitting B. burgdorferi. !.dammini, l.scapularis Say and I.pacificus Cooley & Kohls are the vectors of Ö. burgdorferi Correspondence: Dr Lise Gem, Zoological Institute, Chantcmcrie 22, CH-2000 Neuchâtcl, Switzerland in North America, and I.persulcatus Schulze in Asia. In Europe, !ricinus was considered to be the only tick vector of this spirochaete until !.(Pholeoixodes)hexagonus Leach, the hedgehog tick, was found to harbor B.burgdorferi-like spirochaetes (Liebisch et al., 1989). Hedgehogs (Erinaceus europeaus L.), red foxes (Vulpes vulpes L.), martens (Martes foina (Erxleben)), stoats (Mustela erminea L.), polecats (M.putoria L.) and badgers (Mêles mêles L.) are the main hosts for I.hexagonus in Switzerland (Toutoungi et al., 1991). If this tick species is shown to serve as a competent vector of B. burgdorferi, it may contribute to the establishment of enzootic foci of Lyme borreliosis in regions where !.ricinus is absent or infrequent, particularly in urban areas where hedgehogs are present. This paper reports an evaluation of the vector competence of i.hexagonus for the spirochaete B.burgdorferi. Materials and Methods Tick colonies. Nymphal I.hexagonus used in these experiments were derived from our lab- oratory colony. The breeding conditions will be 431 432 Lise Gern et al. the subject of another paper. Briefly, ticks were kept at room temperature, in the dark, in vials with 97% relative humidity. Larvae were fed on Swiss mice, nymphs and adults on rabbits. Larval {.ricinus ticks used for xenodiagnosis, were derived from a laboratory colony that has been maintained for many years (Graf, 1978). Periodic tests using direct immunofluorescence have shown that they are free of B.burgdorferi infection. Infection modes. I.hexagonus nymphs were infected using a modified capillary method described elsewhere (Gem el al., 1990). B. burgdorferi strain B31 cultivated in BSK II medium (Barbour, 1984) was employed at a concentration of 10s—106 cells/ml (Helber counting cell chamber) to infect the ticks. Two groups of ticks were used in these experiments: Group. I: pre-feeding infected ticks. Unfed nymphs were infected using the capillary method and then placed on rabbit ears to complete engorgement. Group II: post-feeding infected ticks. Engorged nymphs were infected using the capillary method after feeding to repletion on rabbit ears. Tick feeding. Bloodfeeding of I.hexagonus nymphs was carried out using uninfected New Zealand white rabbits which had been tested for B.burgdorferi by indirect immunofluor- escence. Noninfected Swiss mice were used in the transmission experiments. Spirochete detection. Ticks were examined for spirochaetes using the direct immunoflu- orescent antibody test (DFA). Tick organ smears were treated with a fluorescein iso- thiocyanate-labelled conjugate prepared from the serum of a New Zealand white rabbit that had been immunized against B.burgdorferi (Peacock et al., 1971). The adults were dissected and the various organs were screened separately ¦ for spirochaetal infection; larval and nymphal ticks were squashed on slides and then examined. Results Trans-stadiat transmission In order to determine whether a spirochaetal infection of I.hexagonus could be maintained trans-stadially, we examined adults derived from nymphs that had been infected pre- and post-engorgement. Group I: pre-feeding infected nymphs. Twe n ty unfed nymphs infected using the capillary meth- od were placed on rabbit ears to complete feed- ing. Eighteen engorged nymphs were collected from the rabbit. To determine whether the spirochaetes survived in I.hexagonus midgut, six of the replete nymphs were examined 1 week after detachment from the rabbit: four of the ticks were found to harbour B. burgdorferi. The trans-stadia! survival of spirochetes in the twelve resulting adults was determined IO days after moulting; seven of eight female ticks were found to be infected and only one of four males. The prevalence of infection for adults derived from pre-fecding infected nymphs was 66.6%. Group II: post-feeding infected nymphs. In this experiment fifty-three nymphs were infected by the capillary method after feeding on a rabbit; forty-four nymphs moulted to the adult stage. Of these, twenty-one males and fourteen females were tested by DFA, 1 week after moulting. Most of these ticks (71.4%) were found to be infected (15/21 males and 10/14 females). The overall infection prevalence for I.hexa- gonus adults was 70.2%. The slight discrepancy observed in the evidence of infection of adults derived from pre- or post-feeding infected nymphs has also been reported in similar ex- periments conducted with !.ricinus ticks (Monin et al., 1989). The results demonstrate that trans- stadial persistence of B.burgdorferi occurs in artificially infected I.hexagonus. Transmission of B.burgdorferi to the host To determine whether I.hexagonus can trans- mit spirochaetes to a vertebrate host, five females derived from nymphs of group II were placed on four uninfected mice (Table 1). Following engorgement, three females were dissected and examined for spirochaetal infection by DFA; B.burgdorferi was detected in two of them. The negative tick had fed on mouse 3 (Table I). The two remaining females were examined after egg laying (see transovarial transmission). The success of the transmission of B. burgdorferi by I.hexagonus females to the mice was deter- mined by xenodiagnosis. For this purpose, larval !.ricinus were allowed to feed on mice 1 week and 2 weeks after repletion of the I.hexagonus adults. A total of seventy-two engorged !.ricinus larvae were recovered and examined 6 days later for B.burgdorferi infection by DFA; most I.hexagonus as vector of B.burgdorferi 433 Table 1. Xcnodiagnosis (using I.ricinus) of mice exposed lo infected I.hexagonus females. I. ricinus Mouse No. tested No. infccicd(%) 1 2 3* 4 6 24 21 21 5(83%) 16(67%) 19(90%) 13 (62%) * Two I.hexagonus females were placed on this mouse. of them (53/72; 73.6%) were shown to be in- fected (Table 1). The results demonstrate that I.hexagonus females can transmit the spiro- chaete to laboratory-bred mice. Transovarial transmission Two females from group [I were examined after egg laying (see transmission of B.burg- dorferi to the host). Both contained spirochaetes in their tissues: one in the midgut only, the other in the midgut and in the ovary. Larval I.hexagonus derived from these females were examined 5 weeks after hatching (10 weeks after egg laying). Spirochaetes were found in nine of twenty-five larvae from one female and none of thirty-two larvae from the second. Thus I.hexagonus females are able to transmit trans- ovarially the B.burgdorferi infection to their progeny. Discussion In Europe, Ixodidae in genera other than Ixodes have never been shown to contain B.burgdorferi. Furthermore, Lyme borreliosis spirochaetes were described in species other than !.ricinus only recently. Uebisch et al. (19S9) found spiro- chaetes in I.hexagonus in Germany. Using dark field microscopy, these authors examined four- teen larvae, 178 nymphs and 111 adults collected from hedgehogs (E.europaeus), and found that 4.3% of them were infected. This percentage appeared to be greater if they considered the females only: 11.7% of IH females contained the spirochaete. However, when tested using immunofluorescence, only 2.7% of the females and none of the nymphs and larvae were positive for the spirochaete. More recently, Doby et al. (1990) observed sptrocheates, using the im- munofluorescence test, in two other Ixodes sp. collected in France, l.trianguliceps (10/106) and I.acuminatum (1/32). The spirochaetes present in the midgut of I.hexagonus, l.trianguliceps and I.acuminatus were neither characterized using monoclonal antibodies nor isolated from these tick species. Hence their identification as B.burgdorferi was not confirmed. Moreover, ticks were collected on hosts and examined in their engorged state. It is possible that the spirochaete was present in the bloodmcal and only survived in the midgut for a short period. In fact, no tests were car- ried out to demonstrate the ability of these tick species to transmit the spirochaete or to maintain it trans-stadially. This paper is the first to describe the ability of a European tick species other than !.ricinus to transmit B.burgdorferi to a host. The successful infection of four mice, using five trans-stadially infected I.hexagonus females, demonstrated that this tick species is able to transmit B.burg- dorferi to laboratory animals. In addition, the laboratory tests conducted in this study showed that I.hexagonus maintained infection trans- stadially from nymphal to adult stages (70.2%) and transmitted transovarially the spirochaetes to the larval ticks (15.8%). The numbers of infected ticks in our experiments are generally high compared with those observed in natural populations of this tick species. Liebisch et al. (1989) reported that 4.3% of I.hexagonus col- lected from hedgehogs were positive and 11.7% if females only were considered. In our exper- iment, 70.2% of the unfed adults harboured B.burgdorferi. This could be explained by the experimental conditions and especially by the high dose of B.burgdorferi that the ticks imbibed. Alternatively, the observed discrepancy may be due to the tick host. Liebisch et al. (1989) collected ticks from an unique host species captured in one region only. The hedgehog may be a poor reservoir host of B.burgdorferi. As shown in our experiments, I.hexagonus is a very efficient potential vector of B.burgdorferi. Thus, the fact that this tick species has an host spectrum and a geographical distribution that differ from those of !.ricinus (Toutoungi et ai., 1991) suggests that I.hexagonus may maintain an alternative transmission cycle of this bor- 434 Lise Gern et al. reliosis in nature. This implies that the geo- graphical distribution of B.burgdorferi may be greater than that predicted on the basis of (he known distribution of !.ricinus. Furthermore, if I.trianguliceps and I.acuminatus are also con- firmed as vectors of B.burgdorferi, this will mean that the borrelia may be transmitted in other silent foci (i.e. no disease in humans) devoid of bridge vectors such as !.ricinus. If i.hexagonus (and possibly other Ixodes tick species such as I.trianguliceps and I.acuminatus) is a competent vector under natural conditions, it may be an additional reason why the distri- bution of B. burgdorferi is greater than that of TBE virus in Switzerland (Gem et al., 1991). Small mammals have been found to be a source of B.burgdorferi infection for !.ricinus larvae and nymphs for long periods: more than 2 years in the laboratory (Vittoz et ai., 1990). These rodents are very efficient reservoirs of B.burgdorferi and they could also occasion- ally be a source "of infection for I.hexagonus since they can be infested by this tick species (Manhert, 1971). The presence of I.hexagonus on hedgehogs and martens indicates that this tick species is found in locations where I.ricinus is rare or absent, e.g. in suburban and urban areas. Furthermore, I.hexagonus parasitizes dom- estic animals such as dogs and cats (Toutoungi et at., 1991). Hence I.hexagonus can be sus- pected as a vector of B.burgdorferi to these animals. Clinical cases of Lyme borreliosis in dogs have been reported in Switzerland by Pnster et at. (1989). As described by Arthur (1953), I.hexagonus seems to feed rarely on humans. Failure to parasitize human hosts suggests that this tick poses little danger to public health (Matuschka et a!.t 1990) but the presence of infected Lhexagnous on dogs may represent a source of B.burgdorferi infection for the persons who remove the ticks from these animals. Under laboratory conditions, the vector competence of I.hexagonus proved to be very high. Additional experiments are required to assess the vector competence of this tick under natural conditions. This assessment is important as it may identify other independent cycles of transmission of B.burgdorferi, including other reservoir hosts such as insectivores and carni- vores, which were not described in the current zoonotic model of Lyme borreliosis in Europe. Acknowledgments The results presented here are part of the Ph.D. thesis of L. Toutoungi. This research received support from the Swiss National Science Foun- dation grants 3.975.87 and 32-29964.90. We thank Olivier Rais for his technical assistance. References Anderson, J.F. & Magnarclli, L.A. (1984) Avian and mammalian hosts for spirochete infected ticks and insects in a Lyme disease focus in Connecticut. Yale Journal of Biology and Medicine, 57, 627-641. Anderson, J.F., Johnson, R.C, Magnarelli, L.A. &. Hyde, F.W. 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Ability of transovarially and subsequent transstadially infected Ixodes hexagonus ticks to maintain and transmit Borrelia burgdorferi in the laboratory. Exp Appi. Acarol., 17,581-586- In a previous study, transstadial and transovarial survival of Borrelia burgdorferi in Ixodes hexa- gonus and transmission to laboratory mice via ihe bite of infected females were demonstrated. Here, we report the ability of I. hexagonus progeny infected transovarially to maintain and transmit the spirochaete to the host. Ticks were examined for spirochaetes by direct immunofluorescence antibody test. 1. hexagonus larvae derived from the parental transstadially infected females were fed on two white mice: 21/54 (38.9%) of these ticks examined as unfed nymphs were infected. 1. hexagonus nymphs were fed on three white mice and examined for spirochaetes after moulting as adults: 7/25 (28%) were found to harbour the spirochaete. The success of B. burgdorferi trans- mission to the mice by larval -and nymphal I. hexagonus was determined by xenodiagnosis using I. ricinus larvae: 20/50 (40%) and 30/99 (30.3%) of the 1. ricinus larvae fed on the mice infected by I. hexagonus larvae and nymphs respectively became infected. This study shows that B. burgdorferi can be maintained through transovarial and subsequent transstadial transmissions in 1. hexagonus. INTRODUCTION Borrelia burgdorferi, the causative agent of Lyme borreUosis, was first described in the United States in the midgut of Ixodes dammini (at present Ixodes scapularis (Oliver et al., 1993)) (Burgdorfer et al.. 1982) and afterwards in Europe, in I. rici- nus from Switzerland (Burgdorfer et al., 1983). Since then in the United States, other tick species of Ixodid ticks have been found infected (reviewed in Gem et ai, 1991). In Europe, surveys in Germany and France revealed spirochaetes in species other than I. ricinus: I, hexagonus (Liebisch et ai, 1989), Dermacentor reticulatus (Kahl et al., 1992), I. trianguliceps and /. acuminatus (Doby et al.t *To whom correspondence should be addressed. © Science and Technology Letters. All rights reserved. 582 L. N. TOUTOUNCI AND L. CERN 1990). Nevertheless, only members of the I. ricinus complex were considered to be competent vectors of B. burgdorferi until I. dentatus (Telford and Spielman, 1989), and I. hexagonus (Gem et ai, 1991), which are not members of the I. rici- nus complex, were found to be able of transmitting B. burgdorferi. In Europe, the hedgehog tick, Ixodes hexagonus, is widespread and parasitizes primarily hedgehogs and Mustelidae. In Switzerland, it was collected from 15 ani- mal species, especially from foxes and Mustelidae, but also from dogs and cats (Toutoungi et ai, 1991). In a previous study, I. hexagonus has experimentally been shown to be susceptible to B. burgdorferi, to transmit this agent to mice and to pass this organism transovarially via eggs to filial ticks (Gern et al., 1991). The objectives of the present study were to investigate the ability of transovar- ially infected filial larval and nymphal I. hexagonus to maintain.and transmit B. burgdorferi. MATERIALS AND METHODS ' I. ricinus larvae used for xenodiagnòsis were derived from a colony that has been maintained for many years under the laboratory conditions described by Graf (1978). The same rearing conditions were applied for/, ricinus larvae in this study. Periodic tests using direct immunofluorescence have shown that the tick colony is free of B. burgdorferi infection. I. hexagonus ticks were derived from our laboratory colony (Toutoungi et ai, in press). Briefly, ticks were kept at room temperature (in this case 230C), in darkness and at 98% relative humidity. Larvae were fed on Swiss mice, nymphs and adults on rabbits. The same climatic regime was applied to all unfed and fed stages. I. hexagonus ticks of the first laboratory generation (Gem et ai, 1991) were infected as unfed nymphs by a modified capillary method described by Gern et ai (1990), using the Americana, burgdorferi strain B31. Briefly, I. hexagonus nymphs were infected with a concentration of 105-106 cells mLr1 BSK II medium. The nymphs were subsequently fed on tick naive and uninfected Swiss white mice. After moulting, the resulting transstadi ally infected females were placed onto mice for feeding. After oviposition and egg hatching, 9 month-old larvae (offspring of one female) were fed on two uninfected white mice. Three weeks after moulting, the resulting nymphs were placed on three uninfected white mice. The success of spirochaete transmission to the mice was evaluated by xeno- diagnòsis using uninfected I. ricinus larvae. The I. ricinus larvae were allowed to feed on the mice two weeks and three weeks after repletion of the I. hexagonus larvae and nymphs respectively. I. hexagonus and I. ricinus ticks were individually examined for B. burgdorferi by direct immunofluorescence antibody test. Tick organ smears were treated with a fluorescein isothiocyanate-labelled conjugate prepared from the serum of a New Zealand white rabbit that had been immunized against B. burgdorferi (strain B31 ) (Peacock et ai, 1971)- Larval I. hexagonus were examined 9 months after hatch- ABILITY OF TRANSOVARIALLY AND SUBSEQUENT TRANSSTADlALLY INFECTED IXODES HEXAGON US 583 ing and nymphal and adult I. hexagonus three weeks after moulting. I. ricinus lar- vae were squashed two weeks after feeding to repletion on mice and examined. Fischer's exact test (2-tailed) was used to compare the number of infected ticks at successive stages. P values of less than 0.05 were regarded as significant. RESULTS Transstadial transmission We showed in a previous study that 9/25 larvae (36%) derived from an infected female were infected 5 weeks after hatching (Gern et al., 1991). To determine whether B. burgdorferi can persist in unfed tran so variai Iy infected larvae, 15 were examined 9 months after hatching and 6 (40%) were found to harbour spirochaetes. Tb discover if transovarially passed spirochaetes survive transstadial passage to nymphs, 54 I. hexagonus larvae fed on two uninfected white mice were examined for B. burgdorferi after moulting as unfed nymphs, and 21/54 (38.9%) were found infected. The difference between the number of transovarially infected larvae and the resulting transstadially infected nymphs is not significant (P= 1.00000). I. hexagonus nymphs were placed on three white mice and examined for B. burgdorferi after moulting, as unfed adults: 7/25 (28%) were found to harbour B. burgdorferi. The difference between the percentage of infected nymphs and infected adults is not significant (/'=0.45043). Transmission of B. burgdorferi to the host The success of transmission of B. burgdorferi by /. hexagonus larvae and nymphs to the mice was determined by xenodiagnosis. I. hexagonus larvae transmitted the infection to both mice. Altogether 20/50 (40%) of/, ricinus larvae which fed on these two mice became infected (Table 1). TABLEl Infection of Ixodes ricinus fed on mice !wo and three weeks after placement of Ixodes hexagonus larvae and nymphs respectively. Mouse No of tested No of infected I. ricinus I. ricinus (%} Ll 30 14(46.7%) L2 20 6 (30%) N3 33 7(21.2%) N4 33 9 (27.3%) N5 33 14 (42.4%) L: Mouse exposed to I. hexagonus larvae N: Mouse exposed to I. hexagonus nymphs I 584 I L. N. TOUTOUNCl AND L. CERN The infection status of the three mice, which I. hexagonus nymphs were fed on, was assessed by xenodiagnosis, and 30/99 (30%) of the I. ricinus larvae which fed on these animals acquired the infection (Table 1). The difference between the two groups of I. ricinus larvae that fed on mice infected by I. hexagonus larvae and nymphs is not significant (/'=0.27212). i DISCUSSION In a previous study, we demonstrated transovarial transmission of B. burgdorferi in I. hexagonus (Gern et al., 1991). Transovarial transmission of B. burgdorferi has been reported for several tick vectors: I. dammini (at present I. scapularis) (Bosler et al, 1983, Piesman et al., 1986, Magnarelli et al, 1987), /. pacificus (Burgdor- feri/., 1985, Lane and Burgdorfer, 1987, Lane et al, 1991,Lane, 1992),/. scapu- laris (Magnarelli et al, 1986) and /. ricinus (Burgdorfer et al, 1983, Stanek et al, 1986). Nevertheless, little is known on the ability of these transovari ally infected larval ticks and the subsequent stages to transmit B. burgdorferi to a host. The results of the present study have shown that B. burgdorferi can survive for several months in I. hexagonus larvae after hatching and can be transmitted to a host. The successful infection of two mice via transovarially infected larvae demon- strates the competence of/, hexagonus larvae to transmit infection, though the num- ber of replicates and sample sizes were small. The transmission of B. burgdorferi by transovarially infected larvae was described in I ricinus (Stanek et al, 1986). Studies conducted of the Western black-legged tick /. pacificus (Lane and Burgdor- fer, 1987, Lane et al, 1991,Lane, 1992) and on l.dammini (Magnarelli et al, 1987, Burgdorfer et al, 1988) did not show the ability of transovarially infected larvae to transmit the spirochaete to an animal host. The differences observed between the number of infected larvae (40%), infected nymphs (38.9%), and infected adults (28%) were not statistically significant (P=LOOOOO and P=0.45043, respectively). This suggests that most of the larvae and nymphs, if not all, transmitted the spirochaete to the nymphs and adults respec- tively, and that I. hexagonus is able to establish a permanent infection, at least dur- ing one generation. Nevertheless, it remains to be established that no transmission of B. burgdorferi has taken place between co-feeding ticks, as described for ticks infected by Thogoto virus and tick-borne encephalitis virus (Jones et al, 1987; Alekseev and Chunikhin, 1990; Labuda et al, 1993). In the progeny of 2 female I ricinus, the degree of spirochetal infection after transovarial passage gradually diminished to just a few organisms in the central ganglion as larvae developed to nymphs and nymphs to adults (Burgdorfer, 1984). Although such a phenomenon was not observed in the case of/, hexagonus, further studies are needed to clarify, whether spirochaetal infection rates decline from one filial generation to the next in I. hexagonus as it was demonstrated!in I pacificus (Lane, 1992). Transovarial transmission of B. duttoni in Ornithodoros moubata, its soft tick vector, led to a total loss of the spirochaetal pathogenicity for mice by the fifth gen- ABILrTY OF TRANSOVARIALLY AND SUBSEQUENT TRANSSTADIALLY INFECTED IXODES HEXAGON US 585 eration (Geigy and Aeschlimann, 1964). Additional studies on the effect of persist- ence of infection after several transovarial transmissions in I. hexagonus are needed. Our results suggest that Ì. hexagonus establishes a permanent infection with B. burgdorferi and may represent a natural vector for B. burgdorferi, but whether or not B. burgdorferi is frequently transovari al Iy transmitted remains to be determined. Co-feeding of I. hexagonus and I. ricinus, the primary vector of B. burgdorferi in Europe (Gern et ai, 1993), occurs in the field, since both species were found on foxes, Mustelidae, hedgehogs, dogs and cats (Toutoungi et ai, 1991; unpublished data). This seems to indicate that an overlap of two different transmission cycles may occur in Europe. Nevertheless, the fact that I. hexagonus presents an host spec- trum and a geographical distribution that may differ from those of I. ricinus (Toutoungi et al., 1991) suggests that B. burgdorferi may locally circulate where I. hexagonus is common and I. ricinus absent and hence I. hexagonus might main- tain an alternative transmission cycle of this borreliosis in nature. Further studies are required to elucidate the exact role of I. hexagonus in the current ecological model of Lyme borreliosis in Europe. ACKNOWLEDGEMENTS This work formed a part of the PhD thesis of L.N. Toutoungi. We wish to thank Oliver Rais for his technical assistance and the Swiss National Science Foundation for financial support (32-29964.90). REFERENCES Alcksccv, A.N. and Chunikhin, S.P., 1990. Exchange of tickbome encephalitis virus between Ixodi- dae simultaneously feeding on the animals with subthreshold levels of viraemia. Med. Parasitot. and Parasitological Dis., 2:48-50. Bosler, E.M., Coleman. J.L., Benach, J.L., Massey, D.A. and Hanrahan, J.P.. 1983. Natural distrib- ution of the Ixodes dammini spirochete. Science, 220: 32!-322. Burgdorfer W., 1984. Discovery of the Lyme disease spirochete and its relation to tick vectors. In: Lyme disease. First International Symposium. The Yale Journal of Biology and Medicine, A.C. Steere, Malawista, S.E.. Craft, J.E., Fisher, D.K., Garcia-BIanco, M. (Editors), Inc., New Haven, Connecticut, 65-70. Burgdorfer, W., Barbour, A.G., Hayes, S.F., Benach JJ , Grunwaldt, E. and Davis, J.P., 1982. Lyme disease - a tick-borne spirochetosis? 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L'étude de la faune et de la biologie de la reproduction fournissent donc un complément indispensable à une meilleure compréhension et à une vue plus cohérente du cycle de la tique et de son rôle épidémiologique. IY. 1. Etude faunistique Le matériel de base (Collection "Tique de Suisse", collection de S. Debrot et le matériel du Centre de la rage à Berne) n'est pas représentatif de l'ensemble du territoire suisse. En revanche, la cartographie des tiques pholéophiles parasites des carnivores sauvages, établie à partir de ce matériel, a permis de montrer l'importante répartition d7. hexagonus sur le territoire suisse, principalement en plaine, mais aussi dans les montagnes jusqu'à une altitude de 1380m (selon nos collections). On note également l'abondance d7. canisuga dans les plaines. En outre, cette cartographie a permis de confirmer la présence très discrète, voir rare d'A rugicollis en Suisse. Vue le mode de vie endophile de ces 3 espèces, il est souvent difficile d'obtenir des renseignements sur ces tiques. L'hôte étant Ie support trophique des tiques, peut jouer un rôle dans leur dissémination surtout chez les espèces monotropes et endophiles. La liste des hôtes sur lesquels elles se nourrissent contribue à la connaissance de leur biotope et de leur comportement. Si la tique est inféodée à une seule espèce animale, sa distribution est limitée aux nids de son hôte et la rencontre avec un nouvel hôte dépend de son passage -29- dans ces nids. Ainsi, /. canisuga apparaît comme une espèce "sauvage" liée aux terriers bien constitués, comme ceux des blaireaux et des renards. En Suisse, nous l'avons uniquement récoltée sur des animaux sauvages qui fréquentent ou peuvent fréquenter des terriers de renards et de blaireaux. Gilot et Aubert (1984) n'ont relevé sa présence que sur des chats à mœurs sauvages. Cependant, Liebisch et Walter (1986) indiquent que les chiens domestiques peuvent se trouver infestés par cette tique en revenant de la chasse au renard. /. rugicotlis semble lié aux Mustélidés selon Morel et Aubert, 1975. En Suisse, nous l'avons observé sur la fouine, mais également sur le chat. Malheureusement, Ie peu de données que nous possédons ne nous permet pas de commenter le genre de biotopes occupés par cette espèce. Quant à /. hexagonus, elle a été récoltée sur différentes espèces animales. Les hôtes principaux sont le hérisson, le renard et les Mustélidés. La diversité des hôtes d7. hexagonus témoigne de la diversité des biotopes occupés par cette tique et accroît les chances de sa dispersion. Ses biotopes sont loins d'être "sauvages". Le parasitisme de certains Mustélidés fréquentant les habitations humaines, celui des chats et des chiens domestiques, laissent supposer la présence d'I.' hexagonus au voisinage de l'homme. Il est probable que le hérisson joue un rôle actif dans l'introduction ou le maintien de cette tique dans les zones urbaines (Rouvinez et al., 1994). En effet, cet animal construit ses nids en forêt aussi bien que dans des jardins résidentiels (Berthoud, 1982); en outre, ses nids sont en général bien protégés (Berthoud, 1982) et présentent un biotope favorable à la survie d7. hexagonus. -30- IV. 2. Etudes biologiques I.V.2.1. Durée du cycle et biologie des stades immatures Notre méthode d'élevage d7. hexagonus présente deux intérêts majeurs: l'utilisation de mammifères de laboratoire, faciles à manipuler, et le bon rendement obtenu. Cette méthode simple nous a permis de préciser Ia durée du cycle biologique d'I. hexagonus (durée des repas sanguin, durée de post-nutritions) dans les conditions du laboratoire. Arthur (1951) et Honzakova (1971) ont montré que la durée du cycle est influencée par les changements de température et d'humidité. Effectivement, la période de post- nutrition des larves d7. hexagonus gorgées et maintenues à 300C (14 jours) est plus courte que celle des larves maintenues à 230C (18 jours). Ces résultats laissent penser que dans la nature, le cycle pourrait être accéléré durant l'été et ralenti pendant l'hiver. Néanmoins, les localisations des stades libres décrites par Beaucournu et Matile (1963) (cavités souterraines) et par Aubert (1983) (enfoncés dans la terre de la voûte des terriers de renards) montrent que les biotopes naturels d7. hexagonus sont saturés en humidité et stables du point de vue thermique. Ils offrent à l'espèce une protection contre les changements climatiques externes. On peut donc supposer que Ie cycle se déroule d'une manière régulière, à condition que la température ambiante de ce microbiotope reste constante. En revanche, si le microhabitat de la tique est en position relativement superficielle comme les nids d'été du hérisson, cette durée pourrait être influencée par les fluctuations climatiques externes. Notre méthode d'élevage nous a aussi permis de démontrer chez les nymphes mâles et femelles d7. hexagonus, l'existence de certains nombres de différences physiologiques qui se répercutent notamment lors du repas sanguin, sur le poids d'engorgement et sur la durée de post-nutrition. Chez /. ricinus ces différences physiologiques sont exprimées par le poids des nymphes gorgées et par la durée du repas sanguin (Graf, 1978a). -31- I.V.2.2. Reproduction D'autres notions ont pu être précisées dans ce travail. Les rapports copulation-nutrition chez /. hexagomis n'avaient jamais été élucidés jusqu'ici. La rareté des mâles sur les hôtes, observée dans notre travail faunistique, indique que la rencontre des sexes et la copulation, s'effectuent en général dans la nature, en dehors de l'hôte comme c'est le cas chez la majorité des Prostriata (Graf, 1978b; Diehl et al., 1982). D'ailleurs, au laboratoire, il est aisé de faire copuler mâles et femelles à jeun avant toute rencontre avec l'hôte. L'étude de l'évolution du poids des femelles durant le repas sanguin d7. hexagonus a montré que Ia copulation est indispensable à l'intervention de la phase rapide de gorgement, soit à l'achèvement normal du repas. C'est d'ailleurs ce qui a été décrit par plusieurs auteurs (Snow, 1967; Pappas et Oliver, 1972; Graf, 1978b; Randolph, 1980; Rechav et Knight, 1981). Chez D. variabilis (Coons et al., 1989) cette phase rapide correspond au déclenchement de la vitellogenèse et à la production des œufs. Par contre, chez certaines femelles vierges de cette espèce, la vitellogenèse est déclenchée après une période de prise de sang prolongée (Roseli-Davis et Coons,-1989). Chez /. hexagonus, les femelles vierges ne connaissent pas de phase rapide de gorgement. Néanmoins» elles restent fixées sur l'hôte et poursuivent leur prise de sang, en une phase lente de nutrition, puis se détachent et pondent un nombre normal d'oeufs en relation avec leur poids de gorgement. Cette période de prise de sang prolongée permet donc l'accomplissement de la vitellogenèse et la ponte d'oeufs, dont la majorité ne sera pas viable; cependant, l%-3%, des œufs pondus écloront. On observe donc une parthénogenèse facultative chez /. hexagomis. Ce type de reproduction est rare parmi i les Ixodides (Diehl et ai, 1982). A notre avis, il augmente le potentiel reproductif de la tique, en particulier lorsque la copulation intervient tardivement. En effet, la fécondation de femelles vierges d7. hexagomis pendant ou après la fin de la nutrition -32- conduit à la ponte d'œufs viables (observation non publiée). Cette particularité a été démontrée également chez/, canisuga (Smith, 1972), l'espèce de tique la plus proche' taxonomiquement d7. hexagotms. IV. 3. Etude épidémiologique La dernière partie du présent travail consistait à déterminer le rôle éventuel d7. hexagonus dans le cycle de la borréliose de Lyme. B. burgdorferi a été observé dans les intestins de plusieurs espèces de tiques appartenant à des genres tels que Ixodes, Amblyomma, Dermacentor, Haemaphysalis et Rhipicephalus (Anderson et al., 1985; Rawling, 1986; Lane et Burgdorfer, 1988; Lane et al., 1991). Cependant» seules les tiques du genre Ixodes appartenant au complexe /. ricinus sont semble-t-il capables de transmettre le spirochéte à un vertébré (Burgdorfer et ai., 1982, 1983; Anderson, 1989). ' Le cas d7. dentatus reste particulier car sa position systématique n'est pas clairement définie (Clifford et ai., 1973; Brown, 1994). Ainsi, il semble que certaines espèces peuvent héberger le spirochéte sans pouvoir le transmettre à un animal ou sans pouvoir le maintenir au sein d'une population de tiques, par la transmission transstadiale ou transovarienne. Une affinité est donc nécessaire entre B. burgdorferi et l'espèce de tique qui l'héberge pour que le spirochéte soit finalement transmis à un vertébré. Dans cette étude, nous avons montré qu7. hexagonus est capable de transmettre le spirochéte à des souris de laboratoire et de maintenir l'infection par voie transstadiale et transovarienne. En l'état actuel de nos connaissances» /. hexagonus est la seule espèce, en Europe, n'appartenant pas au complexe /. ricinus, qui soit capable de transmettre B. burgdorferi à un vertébré. Nous avons aussi prouvé la capacité de cette espèce de tique de maintenir l'infection via la transmission transovarienne jusqu'à la première descendance au moins, sans l'intervention d'un hôte infecté. La transmission transovarienne a été démontrée chez les principaux vecteurs: /. ricinus (Burgdorfer et a/., 1982; Stanek et al., 1986), /. scapularis (Bosler et ai, 1983; Piesman et al., 1986 Magnarelli et al., -33- 1987) et I. pacifiais (Burgdorfer et ai., 1985; Lane et Burgdorfer, 1987; Lane et ai., 1991). Chez /. ricinus, 2/180 femelles examinées (1.1%) ont transmis B. burgdorferi à 60% et 100% de leurs progénitures (Burgdorfer et al., 1983). Dans un autre travail, Stanek et al. (1986) mettent en évidence Ia capacité des larves d7. ricinus infectées via la transmission transovarienne à transmettre l'infection à un animal de laboratoire. Magnarelli (1987) récolte 5 femelles d7. scapularis qui ont transmis le spirochéte à 3.3- 27% des larves. Par ailleurs, Burgdorfer et al. (1988) examinant 12 femelles de la nature, n'ont pas signalé d'infection chez les larves. Chez /. pacificus/'iinQ femelle a transmis le spirochéte à 100% des larves qui ont maintenu l'infection jusqu'à 5 générations (Lane et Burgdorfer, 1987; Lane et ai, 1991). La capacité de ces larves à transmettre Ie spirochete à un animal n'a pas été démontrée. Les recherches menées sur le développement de B. burgdorferi dans /. scapularis ont montré qu'une invasion massive des spirochetes dans les ovocytes empêche la maturation des œufs (Burgdorfer et ai, 1988). Bien que, dans certaines conditions, une légère infection des ovaires peut conduire à la production des progénitures infectées (Burgdorfer étal., 1989). Il apparaît donc que la transmission transovarienne est peu fréquente chez ces espèces. Chez /. ricinus elle est autour de 1.1% (Burgdorfer et al., 1983); ce qui explique la rareté des larves à jeun infectées dans la nature. Vu le faible pourcentage d'infection des larves dans la nature, certains auteurs ont considéré ce mode de transmission d'importance minime dans le maintien du spirochete (Zhioua et ai, 1988, 1994; Burgdorfer et ai, 1988; Burgdorfer et ai, 1991; Schoeler et Lane, 1993). Toutefois, Randolph (1994) a constaté, selon un modèle mathématique, la contribution relative de 1% des larves infectées transovariellement dans le maintien du cycle de B. burgdorferi. En ce qui concerne A hexagonus, Rouvinez et ai (1994) ont montré que 76% des femelles récoltées sur des hérissons, ont transmis B. burgdorferi à 2% et à 30% de leurs progénitures; ce qui suggère que la transmission transovarienne se produit assez fréquemment chez cette espèce et qu'elle est plus importante que chez /. ricinus. Des -34- études complémentaires sont nécessaires pour étudier Ia fréquence de la transmission transovarienne chez /. hexagonus et pour déterminer le rôle des larves infectées via les' ovaires dans le cycle de transmission du spirochéte dans la nature. /. hexagonus joue donc un rôle important dans le maintien du cycle de B. burgdorferi dans la nature. Ce rôle consisterait à conserver un foyer "endophile" où le spirochéte survivrait à travers la tique et son hôte en circuit fermé. Rouvinez et al. (1994) ont mis en évidence, dans un milieu urbain, la présence d'un tel foyer "endophile" de borrélie faisant intervenir uniquement /. hexagonus et le hérisson. Ces mêmes auteurs, dans une zone suburbaine, ont par ailleurs capturé des hérissons présentant une double infestation par /. ricinus et /. hexagonus. Sachant que le hérisson se déplace fréquemment entre les zones urbaines et les zones suburbaines (Berthoud, 1982), on pourrait supposer que les foyers "endophiles", maintenus par /. hexagonus et Ie hérisson, sont liés à un autre cycle de transmission, maintenu cette fois par /. ricinus et ses hôtes. D'ailleurs, le rôle du hérisson dans Ie maitien du spirochete a été évoqué par Gray et al. (1994). La diversité des hôtes d7. hexagonus et son activité parasitaire exercée durant tous les mois de l'année pourront aussi jouer un rôle dans la propagation de B. burgdorferi pendant les périodes où /. ricinus est inactif, comme en hiver. Prenons par exemple le cas du renard, hôte fréquent d7. hexagonus et d7. canisuga. En France, cet animal s'est révélé sérologiquement positif pour B. burgdorferi (Doby et al., 1991c). Les adultes présentaient des titres d'anticorps plus élevés que les jeunes renardaux, signalant ainsi des infections de longue date et surtout plus fréquentes. En Suisse, et dans 42% des cas, le renard présentait des infestations mixtes avec /. hexagonus, I. canisuga et /. ricinus. Rien n'empêche de croire à l'existence d'un cycle de transmission du spirochete où interviennent le renard, /. ricinus et /. hexagonus, et impliquant en outre /. canisuga, cette dernière espèce ayant été observée hébergeant B. burgdorferi (Estrada-Pena, 1991, Doby, et al., 1991a). L'existence des foyers "endophiles" ne présente pas un danger direct pour l'homme; néanmoins, ces foyers participent à la dissémination du spirochete -35- en impliquant plusieurs espèces d'hôtes et d'autres espèces de tiques. Ceci montre que le cycle naturel de B. burgdorferi est beaucoup plus complexe qu'il ne le paraissait de prime abord. Des études ultérieures sont nécessaires afin de mieux cerner l'implication d7. hexagonus et surtout de ses hôtes dans l'écologie de la borréliose de Lyme. -36- RESUME Cette étude nous a permis d'approfondir nos connaissances d'I. hexagonus au travers de trois études: Etude fa un isti que La distribution géographique en Suisse des espèces de tique appartenant au groupe Pholeoixodes parasites des Carnivores sauvages a été approfondie. La répartition dV. hexagomis couvre la Suisse entière, en plaine comme en montagne. On l'observe ainsi à des altitudes relativement élevées, jusqu'à 1380m. Cette tique parasite surtout le hérisson, le renard et tous les Mustélidés. Les chats et les chiens domestiques sont assez souvent infestés par /. hexagonus. La répartition d7. camsuga semble être limitée aux plaines. Cette espèce parasite essentiellement Ie renard et le blaireau. Quant à /. rugicoltis sa présence dans ce pays est confirmée. Etude biologique L'établissement d'une méthode d'élevage relativement simple et le bon rendement obtenu nous ont permis de déterminer certains paramètres du cycle biologique de cette tique. Les particularités de chaque stade ont été évoquées: durée des repas sanguins, durée des périodes de post-nutritions, détermination du sexe des nymphes en fonction de leur poids après le repas sanguin et la durée de post-nutrition. L'étude de la biologie de reproduction chez /. hexagonus a montré que la copulation avant la nutrition est indispensable à l'achèvement normal du repas sanguin et à la ponte d'oeufs viables. Toutefois, sans l'intervention de la copulation, la vitellogenèse peut être déclenchée après un repas sanguin prolongé conduisant à la ponte d'oeufs dont quelques uns écloront. Ce type de reproduction, par parthénogenèse facultative, augmente Ie -37- potentîel reproductif des femelles; surtout que les copulations tardives conduisent à la ponte d'œufs viables. Etude épidémiologique Nous avons montré la capacité d7. hexagonus de transmettre B. burgdorferi à un vertébré et de maintenir l'infection au sein d'une population de tiques via la transmission transstadiale et transovarienne. /. hexagonus joue ainsi un rôle important dans l'écologie de la borréliose de Lyme en assurant la circulation de B. burgdorferi dans des foyers "endophiles", dans les zones où /. ricinus est absent et pendant les périodes où il est inactif. Des études ultérieures seraient nécessaires pour mettre en évidence le rôle de tels foyers maintenus par/, hexagonus et ses hôtes. Cela permettrait de résoudre quelques-unes des nombreuses questions qui se posent encore concernant l'epidemiologie de la borréliose de Lyme. -38- Remerciements: J'adresse mes plus sincères remerciements à tous ceux qui ont contribué de près et de loin à la réalisation de cette thèse. Je tiens tout particulièrement à faire part de ma gratitude et j'adresse mes sincères remerciements à Monsieur le Professeur André Aeschlimann qui m'a accueillie dans son laboratoire et a mis à ma disposition tous les moyens nécessaires pour me permettre de mener ce travail à son terme. Ses conseils, ses réflexions et surtout sa patience m'ont beaucoup soutenues tout au long de mes études. Le Dr Lise Gern, de l'Institut de Zoologie de Neucriâtel, s'est engagée à fond dans cette recherche. Sans le soutien permanent qu'elle m'a accordé au cours de ces recherches, ce travail n'aurait jamais vu le jour. Je Ia remercie profondément. Mes remerciements vont également: - au Dr B. Betschart, pour l'intérêt et l'aide qu'il a accordés à cette étude lors de son arrivée à l'Institut de Zoologie de Neuchâtel; - aux: Dr J.F. Graf, Dr O. Péter, Dr L. Béati, membres du jury, pour avoir pris le temps nécessaire pour juger ce travail et m'adresser des remarques judicieuses. - au Dr. G. Wandeler , du Centre de la rage à Berne, qui nous a fourni une grande partie du matériel nécessaire pour commencer cette thèse; - au Professeur P. Goeldlin, du Musée Zoologique de Lausanne, qui a mis à ma disposition la collection "Tiques de Suisse"; - au Dr N. Lâchât pour nous avoir fourni le matériel concernant /. ntgicollis; - à A. M Cotti pour son assistance concernant la détermination des tiques; - à Mme J. Moret, qui a été toujours disponible pour ce qui touchait au domaine de la statistique; - à Mlle J. Pont, dont l'amitié, la disponibilité et l'aide dans les recherches bibliographiques m'ont beaucoup aidé; -39- -à Mme CM. Hu, pour sa collaboration lors des expériences sur l'infection artificielle des tiques; - au M. O. Rais, qui a contribué minutieusement à la préparation du matériel nécessaire pour la réalisation de nos expériences; - à M. A. Collaud, pour son assistance technique; - plus particulièrement, je tiens à remercier le Dr F. de Marval pour son soutien, son amitié et ses encouragements multiples, pour ses remarques impitoyables qui ont contribué à une meilleure réalisation de cette thèse. - à tous mes collègues de l'Institut de Zoologie de Neuchâtel qui m'ont soutenue et encouragée tout au long de ce travail; Enfin, une dernière pensée est adressée à mes parents qui ont suscité mon intérêt pour la parasitologic plus particulièrement à mon frère le Dr. méd. M. Toutoungi, passionné par les sciences humaines, et qui m'a transmis la patience nécessaire à toute recherche. EEEILEQGIRAIPIEIEE -40- Bibliographie Aeschlimann, A., Büttiker, W., EIbI, A. & Hoogstraal, H. (1965): A propos des tiques de Suisse (Arachnoidea, Acarina, Ixodoidea). Rev. Suisse ZooL, 72: 577-583 Aeschlimann, A. (1967): Biologie et écologie des tiques (Ixodoidea) de Côte d'Ivoire. Acta Tropica, 24 (4): 281-405 Aeschlimann, A. 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