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Betschart, Bruno
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- PublicationAccès libreLong term survey and control strategies of mosquitoes in southern Switzerland with focus on the invasive exotic species "Aedes albopictus"(2016)
; Les connaissances sur les moustiques présents au Tessin, un canton suisse situé au Sud des Alpes, étaient faibles jusqu’aux années 2000. Au début du siècle dernier, des recherches faunistiques ont été menées dans le cadre de la malaria et, plus tard, d’autres recherches ont été entreprises pour lutter contre les moustiques des marais qui gênaient les populations autour du lac Maggiore. Cependant, les connaissances sur la diversité des moustiques dans les principales zones humides ainsi que sur leur lieu d’origine et leur densité restaient insuffisantes pour lutter efficacement contre leur nuisance et les risques de transmission de pathogènes, comme par exemple le virus West Nile.
Dans ce travail, nous avons approfondi les connaissances sur les moustiques indigènes ainsi que sur les moustiques exotiques, comme Aedes albopictus, le moustique tigre, qui se répandait dans les zones urbaines italiennes depuis les années 90. Les principales zones humides du Canton du Tessin ont été investiguées en utilisant différentes techniques de récolte. Ainsi, de nouvelles espèces de moustiques ont été découvertes: Ae. caspius, Ae. cataphylla, Culex martini, Cx. modestus, Coquillettidia buxtoniy and Cq. Richiardii. Les traitements de lutte qui étaient déjà utilisés sont apparus comme efficaces pour lutter contre les moustiques nuisibles pour la population. En 2000 un système de surveillance d’Ae. Albopictus a été mis en place. Ceci a permis de suivre l’activité et la diffusion du moustique depuis sa découverte en 2003 dans le Sud du canton et d’adopter des mesures coordonnées entre scientifiques, mairies et population. Ce système de surveillance s’est développé au cours du temps. Différentes stratégies ont été appliquées en fonction de la distribution du moustique sur le territoire. La participation de la population aux mesures de surveillance a été considérée comme fondamentale. Nous avons donc mis en place un système d’information ciblé pour la population lui permettant de participer activement à la surveillance. La présence du moustique a pu ainsi être maintenue à des niveaux raisonnables mais sa continuelle avancée dans le territoire n’a cependant pas pu être parée. Nous avons pu établir que le moustique s’est introduit au Tessin via le trafic autoroutier, puis s’est étendu à l’intérieur du canton grâce au trafic local. Le moustique est aujourd’hui bien établi dans le sud où les conditions météorologiques lui sont favorables. Au nord, et à plus de 400 m d’altitude, il n’apparaît que sporadiquement probablement en raison de conditions météorologiques moins favorables et d’un trafic routier moins intense.
En surveillant Ae. Albopictus nous avons découvert d’autres espèces exotiques non encore décrites au Tessin ou en Suisse: Ae. cretinus, Ae. Koreicus et Ae. Japonicus, qui ont emprunté les mêmes voies d’introduction qu’Ae. Albopictus.
Actuellement, le risque de transmission de maladies liées aux différentes espèces de moustiques répertoriées dans le canton peut être considéré comme faible et à ce jour, aucun cas de transmission locale de maladies n’a été relevé., Until 2000 in Canton Ticino, a Swiss region located South of the Alps, the knowledge on mosquito distribution was scarce. Some faunistic investigations related to malaria occurrence in the area were lead until the beginning of last century and others started at the end of that century to support control measures against wetland mosquitoes causing nuisance in residence areas close to lake Maggiore. A general evaluation on mosquito species was needed to assess the biodiversity in all main natural areas, and on the origin of nuisance to improve the control measures on mosquitoes. In addition the knowledge of the location and the densities of the different mosquito species would give an important tool to evaluate the risk of transmission of mosquito-borne pathogens, such as West Nile virus. Not only European native species needed investigations but also exotic species, like Aedes albopictus, which was rapidly spreading in the nearby Italian urban settlements since the 90’s. These exotic species are known as extremely bothersome and as potential vectors of several pathogens that could affect human and animal populations on the European territory.
With a combination of several sampling techniques all main natural areas from Ticino were screened. New mosquito species for Ticino and/or Switzerland were discovered: Aedes caspius, Ae. cataphylla, Culex martini, Cx. modestus, Coquillettidia buxtoni and Cq. Richiardii. Control measures already undertaken showed their efficacy and risk of transmission of mosquito-borne pathogens was evaluated as very low. A surveillance system on Ae. Albopictus was set up in 2000. This permitted to follow up the mosquito activity and spread from its first discovery in 2003 in the South of Canton Ticino, and to adopt coordinated control measures involving scientists, municipalities and residents. This surveillance has developed through different strategies according to Ae. Albopictus presence in the territory. The public participation in measures to limit the mosquito presence represents a key tool of the surveillance strategy. This permitted to keep the mosquito presence at a reasonable level. Although the continuous spread in the region could not be avoided no local transmission of exotic diseases was recorded so far.
Our data showed that the mosquito was introduced via the intense road traffic and then spread thanks to local traffic. Weather conditions allowed its establishment in the South. In the North and at altitudes above 400 m its presence is sporadic probably because of lower temperature and road traffic.
The Ae. Albopictus survey permitted to discover additional exotic species new in Canton Ticino and / or Switzerland, which were probably also introduced via road traffic: Ae. cretinus, Ae. Koreicus and Ae. Japonicas. - PublicationAccès libreSocial behaviour, stress and parasites: comparing free-ranging wolves in Yellowstone (USA), Abruzzo (Italy) and Mercantour (France) national parks(2012)
Les coronavirus canins (CCoV), et en particulier la parvovirose canine de type 2 (CPV-2) et la maladie de Carré (CDV), peuvent chacune induire une importante mortalité chez les louveteaux et également être létale pour les individus plus âgés. Dans cette étude, le terme de “parasite” fait référence aux helminthes et aux protozoaires. L’infection par des helminthes n’est généralement pas fatale chez le loup. Cependant, l’altération de la santé de l’hôte augmente lorsque le parasitisme est accompagné d’une infection virale ou bactérienne, ou encore dans des conditions stressantes. Un stresseur peut être momentané ou prolongé. Lorsqu’il est prolongé, il induit une réponse chronique, dommageable pour l’organisme, et peut favoriser les infections virales et parasitaires. Malgré leur impact potentiellement important sur les populations évoluant à l’état sauvage, ces facteurs fragilisant restent peu investigués et ne sont que rarement pris en considération dans la modélisation de la dynamique de populations ou la planification d’interventions humaines. Compte-tenu du comportement discret du loup et des dimensions du territoire occupé par les meutes, les interactions sociales au sein de groupes évoluant à l’état sauvage sont difficiles à étudier. Aucune étude n’a précédemment examiné en détails les interactions qui suivent les conflits au sein de meutes de loups évoluant en liberté.
Cette étude a considéré onze meutes de loups établies dans trois parcs nationaux différents: le Parc National d’ Abruzzo, Lazio e Molise (PNALM) en Italie, le Parc National du Mercantour (PNM) en France, et le Parc National de Yellowstone (YNP) aux Etats-Unis. L’analyse d’échantillons fécaux a permis : d’évaluer l’infection par CPV-2, CDV et CCoV, de relever la présence d’endoparasites, et de mesurer le taux de métabolites du cortisol (CMs) en tant qu’indice du stress. Dans le YNP, les interactions ayant lieu après un conflit ont été investiguées en détails dans deux meutes différentes. Des analyses génétiques ou l’observation directe ont permis l’attribution d’une partie des échantillons à des individus spécifiques.
Nos résultats démontrent l’infection par CPV-2 et CCoV dans des meutes de PNALM et de PNM. La maladie de Carré n’a pas été détectée. Nous suggérons que les CCoV devraient être inclus dans la surveillance épidémiologique des canidés domestiques et sauvages. Nous avons montré que de nombreux parasites infectent les loups dans les parcs nationaux investigués, et reportons l’infection par une espèce d’helminthe non encore décrite chez le loup. L’histoire de l’établissement des trois populations de loups étudiées ainsi que divers facteurs écologiques sont considérés dans l’interprétation de ces résultats. Pour ce qui est des résultats hormonaux, l’impact potentiellement stressant de divers facteurs environnementaux ou intrinsèques aux meutes est discuté. Nous n’avons trouvé aucun lien entre les taux de CMs mesurés et le sexe, l’âge ou le statut social des individus. En revanche, nous avons mesuré des taux élevés de CMs dans les meutes de loups dans des périodes d’instabilité territoriale et/ou sociale. Qui plus est, nos résultats suggèrent qu’un stress prolongé affecte les meutes Italiennes étudiées. Précédemment décrit dans une meute captive, l’occurrence de la réconciliation et de la consolation a été confirmée dans notre étude, démontrant pour la première fois ce type d’interactions dans des meutes évoluant en liberté.
Les systèmes étudiés ici sont complexes, comprenant différents effets interactifs entre les pathogènes et les stresseurs physiques et/ou sociaux. Les canidés vivant sur le territoire des meutes de loups peuvent jouer un rôle important dans la transmission de pathogènes et leur maintenance dans l’environnement. Nos résultats montrent que le loup est infecté par divers pathogènes dans les régions investiguées et qu’il est parfois exposé de manière prolongée à des taux élevés de CMs. L’effet cumulatif de ces facteurs peut avoir un impact important sur la dynamique des populations. Ainsi, la présente étude fournit des informations de base importantes à considérer avant toute intervention humaine sur des populations de loups à l’état sauvage., Formerly occupying most of the northern hemisphere, wolf (Canis lupus) populations have disappeared from a broad range of their initial distribution range, consecutive to human persecution. Following protection of the species, the carnivore recently expended its distribution range, through dispersal events or helped by reintroduction programs. Besides anthropic threats, infection by pathogens and exposure to elevated and sustained stress can have a highly damaging impact on population dynamics in free-ranging wolves. Monitoring of these variables is therefore of conservation concern.
Canine enteric coronaviruses (CCoV), and in particular canine parvovirus type 2 (CPV-2) and canine distemper (CDV) can each induce important pup mortality and also be lethal to older individuals. In this study, “parasite” specifically refers to helminths and protozoans. Infection by helminths is generally not lethal to wolves. However, impairment of host’s health increases when parasitism is combined with viral infection, bacterial disease or stressful conditions. A stressor can be momentary or sustained. When sustained, it induces a chronic, damaging stress response and can favor parasitic and viral infections. Despite their potential high impact on free-ranging populations, these weakening factors remain poorly investigated and are seldom taken into account in modeling population dynamics or planning human interventions. Given the secretive behavior of wolves and the size of their home range, social interactions within free-ranging groups are difficult to study. No previous study examined in details the interactions that follow conflicts in free-ranging wolf packs.
This study considered eleven wolf packs established in three different national parks: the Abruzzo, Lazio e Molise National Park (PNALM) Italy, the Mercantour National Park (PNM) in France, and the Yellowstone National Park (YNP) in the United States. Analysis of fecal samples allowed to: evaluate infection by CPV-2, CDV and CCoV, record the presence of endoparasites, and measure the level of cortisol metabolites (CMs) as an index of stress. In YNP, post-conflict interactions were investigated in details in two different packs. Genetic analyses or direct observations allowed the attribution of part of the samples to specific individuals.
Our results demonstrate infection by CPV-2 and CCoV in wolf packs of PNALM and PNM. Canine distemper was not detected. We suggest that CCoV should be included in the epidemiological monitoring of domestic and free-ranging canids. We showed that numerous parasites infect wolves in the investigated national parks, and report the infection by a helminth species not yet described in wolves. The history of settlement of the three studied wolf populations as well as diverse ecological factors are considered in the interpretation of these results. Regarding hormonal results, the potential stressful impact of diverse environmental factors and factors intrinsic to packs is discussed. We found no link between the measured CMs levels and the gender, age or social status of individuals. On the other hand, we measured elevated CMs levels in wolf packs during territorial and/or social instability. Furthermore, our results suggest that a long-lasting stressor affects the studied Italian packs. Previously described in a captive pack, the occurrence of reconciliation and consolation was confirmed by our study, demonstrating for the first time such interactions in free-ranging wolves.
The studied systems are complex, comprising different interactive effects between infection by pathogens and physical and/or social stressors. Canids living on wolf packs’ territory may play an important role in the transmission of pathogens and their maintenance in the environment. Our results show that wolves are infected by various pathogens in the different investigated areas and sometimes exposed to elevated and sustained CMs levels. The cumulative effect of these factors can have an important impact on population dynamics. Thus, the present study provides baseline information of importance to consider prior to any human intervention on free-ranging wolf populations. - PublicationAccès libreEvaluation of acaricide resistance in the cattle tick, 'Rhipicephalus (Boophilus) microplus', using a new in vitro test and molecular tools(2012)
; ; Sager, HeinzRhipicephalus (Boophilus) microplus est une tique des bovins à un hôte qui se trouve dans les zones tropicales et subtropicales. Cet ectoparasite a un impact économique très important sur l’élevage bovin dans toutes les régions où il se trouve. Au Brésil, par exemple, les pertes dues à son impact direct et indirect ont été estimées à 2 milliards de dollars US en 2000. Le contrôle des populations de tiques des bovins repose essentiellement sur l’utilisation d’acaricides. L’utilisation intensive de ce moyen de lutte a eu pour conséquence le développement de résistances à la majorité des classes d’acaricides disponibles sur le marché. Un suivi local de la résistance aux acaricides est essentiel afin que les éleveurs puissent recevoir des informations sur les composés auxquels les populations de tiques présentes dans leur établissement sont résistantes et être guidés dans le choix de composés de remplacement à disposition. A une échelle globale, le suivi de la résistance permet d’observer sa progression afin d’essayer de ralentir son développement et d’allonger la durée d’utilisation des composés.
Les tests in vitro sont des méthodes très utiles pour détecter la résistance des tiques. La FAO recommande deux d’entre eux, l’un utilisant des larves, nommé Larval Packet test (LPT), l’autre utilisant des adultes, appelé Adult Immersion Test (AIT). Chaque test a ses avantages et ses inconvénients : le LPT est un test laborieux qui prend beaucoup de temps alors que le AIT nécessite une grande quantité de tiques. Ces désavantages limitent le nombre de composés et de doses pouvant être testés, limitant ainsi l’information obtenue. Pour surmonter ces difficultés, nous avons développé un nouveau test, nommé Larval Tarsal Test (LTT), qui permet de tester de nombreux composés en peu de temps et avec un minimum de tiques. Dans ce test, des œufs de tiques sont distribués dans des puits de plaques de microtritation préalablement traités avec les acaricides voulant être testés. Les œufs sont incubés jusqu’à l’éclosion des larves, qui sont ainsi exposées aux composés. La résistance des souches de tiques est alors évaluée en fonction de la mortalité des larves écloses. La capacité du LTT à détecter la résistance a été comparée au LPT, un des tests recommandés par la FAO. Pour cela, une souche de tiques sensible ainsi qu’une souche résistante de référence ont été exposées à neuf composés de cinq classes principales d’acaricides : les organophosphorés (OP), les pyréthroïdes de synthèse (SP), les amidines, les lactones macrocycliques (ML) et les phénylpyrazoles. Le LTT a permis d’obtenir de bonnes courbes de dose-réponse, il s’est montré aussi sensible que le LPT et, à mortalités équivalentes, a nécessité des doses de composés nettement plus basses que le LPT.
Ayant démontré que le LTT est un test adéquat, des populations de tiques provenant d’Argentine, d’Afrique du Sud et d’Australie ont été envoyées en Suisse pour évaluer leur résistance à l’aide du LTT. Ces tests ont confirmé l’intérêt du LTT à être utilisé pour détecter la résistance dans des populations provenant du terrain. Afin que ce test puisse être effectué dans d’autres laboratoires, le LTT a été modifié de sorte que l’infrastructure nécessaire à sa réalisation soit simple. Suite à cela, le LTT a été utilisé dans deux laboratoires brésiliens, pour tester des populations de tiques locales. Quelques-unes de ces populations ont aussi été testées avec le LPT pour permettre des comparaisons supplémentaires. A nouveau, le LTT s’est monté très efficace en termes de temps et adéquat pour détecter la résistance aux acaricides des populations de terrain avec, cette fois-ci, une sensibilité même plus élevée que le LPT. Ces études ont également permis de fournir des données supplémentaires sur la situation de la résistance aux acaricides dans les pays étudiés. Ainsi, elles ont permis de détecter les premiers cas de résistance de la tique des bovins à l’amitraz en Argentine, elles ont montré l’ampleur de la résistance au fipronil au Brésil et mis en évidence l’importance de la résistance aux OP et aux SP dans les différents pays ainsi. De plus, elles ont permis de détecter quelques cas isolés de résistance ou de suspicion de résistance aux ML au Brésil, en Argentine et en Afrique du Sud.
Afin de compléter ce diagnostic in vitro de la résistance aux acaricides, une PCR multiplex a été mise au point pour détecter simultanément trois mutations ponctuelles connues comme étant impliquées dans la résistance aux SP chez R. (B.) microplus. Cette PCR a été utilisée pour tester les échantillons de tiques provenant du Brésil, d’Argentine, d’Afrique du Sud et d’Australie dont le phénotype avait été préalablement évalué avec le LTT, ainsi que quelques souches supplémentaires du Mexique. Il est apparu que les trois mutations ont des distributions géographiques distinctes et qu’elles résultent dans des phénotypes de résistance différents., Rhipicephalus (Boophilus) microplus is a one-host cattle tick which has a tropical and subtropical distribution. This major ectoparasite has a very important economic impact on cattle husbandry throughout its area of distribution. In Brazil, for example, the loss due to its direct and indirect effects was estimated at 2 billion US dollars in 2000. The control of cattle tick populations relies mainly on acaricides and the intensive use of such products has led to the development of resistance to most of the acaricide classes available on the market. Monitoring of resistance is essential on a local scale, so that producers can obtain information on the resistance pattern of the tick population established in their farm and advice on using alternative compounds. In addition, on a global scale, monitoring of resistance may help to slow down the development of resistance and to extend compound lifespan.
Bioassays are very useful tools to monitor resistance. The Food and Agriculture Organisation of the United Nations (FAO) recommends two in vitro tests: the Laval Packet Test (LPT) and the Adult Immersion Test (AIT). Each test has its own advantages and disadvantages: the LPT is a laborious and time-consuming test while the AIT requires many ticks for testing. These two flaws limit the number of compounds and doses which can be tested, and therefore the information which can be obtained. Hence, we developed a new test named Larval Tarsal Test (LTT), to overcome these limitations. The LTT is a time effective test requiring small numbers of ticks which is based on the distribution of tick eggs in pre-treated wells of microtiter plates. The plates are incubated until larvae hatch and get exposed to the acaricidal compounds. Then, the evaluation of the susceptibility of the ticks is based on the assessment of larva mortality. The ability of the LTT to detect resistance was compared to the FAO-recommended LPT by testing a susceptible and a resistant reference laboratory strain with 9 compounds of 5 major acaricide classes: organophosphates (OP), synthetic pyrethroids (SP), amidines, macrocyclic lactones (ML), and phenylpyrazols. The LTT provided satisfactory dose-response curves, was as sensitive as the LPT and required much lower doses of the acaricides to obtain equal mortality levels.
Having demonstrated the suitability of the LTT, this test was used to evaluate the acaricide resistance pattern of field populations from Argentina, South Africa and Australia, which were shipped to Switzerland for testing. This study proved the ability of the LTT to detect resistance in field populations and the test was subsequently modified to simplify the equipment required and to be carried out in other laboratories. The LTT was then carried out in two Brazilian laboratories testing tick field populations from that country and, some of these populations were also tested with the LPT for additional comparison. Again, the LTT proved to be a time-effective and appropriate test to detect acaricide resistance in field populations with, this time, an even higher sensitivity than the LPT. Furthermore, these studies provided additional data on the resistance in the four sampled countries. This study detected the first cases of resistance to amitraz in Argentina, found widespread fipronil resistance in Brazil, widespread OP and SP resistance in the different countries, and occasional cases of resistance or suspected resistance to ML in Brazil, Argentina and South Africa.
Finally, to complete this in vitro diagnosis of acaricidal resistance, a multiplex PCR was developed allowing the simultaneous detection of three single nucleotide substitutions known to confer resistance to SP in R. (B.) microplus. This assay was used to screen the tick samples originating from Brazil, Argentina, South Africa and Australia whose phenotype to SP had been determined by the use of the LTT, as well as some additional tick strains from Mexico. The three mutations were found to have distinct geographical distributions and to result in different resistance phenotypes. - PublicationAccès libreEtude de l'impact de l'anthropisation sur l'écologie évolutive des vecteurs de la Maladie de Chagas, cas de trois communautés du Tapajós en Amazonie brésilienne(2012)
Les perturbations anthropiques en Amazonie liées au déboisement de la fôret tropicale conduisent à une mosaïque de paysages constituée principalement de forêts secondaires, palmeraies, jachères et pâturages. Ces modifications favorisent la prolifération de grands palmiers héliophiles invasifs du genre Attalea, palmiers qui constituent l’écotope principal des espèces de Rhodnius, punaises hématophages vectrices de Trypanosoma cruzi, l’agent étiologique de la maladie de Chagas ou trypanosomiase américaine en Amérique Latine. Cette étude a porté sur différentes unités de paysage de trois communautés rurales du moyen Tapajós (Amazonie brésilienne) ayant une époque d’installation différente sur le terrritoire (25-75 ans). Six unités de paysage ont été définies sur le terrain et appliquées via une classification supervisée à une image SPOT 5, afin d’obtenir une cartographie du risque environnemental associé à la présence de palmiers dans la région.
Sur les cent trente trois palmiers disséqués appartenant aux trois espèces Attalea maripa, A. phalerata et A. speciosa, 73 (54.88%) étaient infestés par R. robustus (742 insectes récoltés). Des diminutions significatives de densité de triatomes ont été observées chez A. maripa, dans la communauté la plus récemment établie (Araipá) et dans les unités de paysage les plus anthropisées.
L’infection des insectes par T. cruzi et T.rangeli a été examinée à l’aide de méthodes moléculaires (mini exon SL_IR and sno-RNA-C11). Respectivement 123 (16.57%) et 69 (9.3%) insectes dans 31 (23.3%) et 17 (13.82%) palmiers ont été identifiés positifs à T. cruzi et à T. rangeli. Aucune infection n’a été trouvée dans les insectes collectés à Araipá et aucune différence significative n’a été mise en évidence entre les différentes unités de paysage. Les souches de T. cruzi identifiées à l’aide de 4 marqueurs moléculaires (mini exon SL-IR, GPI, HSP60 et D7-24α-rRNA) appartiennent à la lignée TcId et 10 (8.13%) individus présentent une infection mixte TcI-TcII.
Vingt espèces d’hôtes réparties en trois classes (mammifères, oiseaux, sauropsidés) ont été identifiées comme sources alimentaires à partir du repas sanguin contenu dans le tube digestif des insectes, à l’aide d’amorces cytochrome b, spécifiques de vertébrés. Quatre-vingts et un pourcent des repas détectés ont été effectués sur des mammifères, hôtes potentiels de T. cruzi dont Tamandua tetradactyla, source alimentaire principale. Cet hôte a été clairement identifié comme réservoir de T. rangeli ainsi que suggéré pour T. cruzi. L’analyse phylogénique réalisée à l’aide de séquences de cytochrome b démontre que les individus de Rhodnius identifiés dans la région du Tapajos appartiennent au clade II, ce qui correspond à une extension de l’aire précédemment décrite pour ce clade. L’utilisation du marqueur mitochondrial cytochrome b a permis de mettre en évidence une structuration phylogénétique (haplogroupes) non retrouvée à l’aide des marqueurs microsatellites. Ce résultat montre que l’histoire des gènes (génome mitochondrial) ne retrace pas l’histoire des individus (microsatellites, 10 locus). L’analyse de génétique des populations conduite à l’aide des deux types de marqueurs n’a pas révélé de structuration génétique au sein de la zone d’étude entre les communautés ou les unités de paysage.
Cette étude met en évidence des flux géniques importants peu sensibles à la fragmentation du milieu, la dynamique d’invasion des palmiers assurant aux insectes une connectivité fonctionnelle entre les différentes unités de paysages et les communautés. La prédiction du risque environnemental lié à la situation du Tapajós va vers une augmentation du risque de transmission de la Maladie de Chagas dans cette région, du fait de l’abondance des palmiers, de leur forte connectivité, et de la présence de vecteurs et d’hôtes infectés circulant entre les différentes communautés et unités du paysage.,
Anthropic disturbances from deforestation of Amazon tropical forest leads to a mosaic of landscapes composed of secondary vegetation (secondary forest, palm groves, fallows) and pasture. These changes result in the proliferation of invasive heliophilous palm trees of the family Attalea spp., the principal ecotope of Rhodnius species, bloodsucking bug vectors of Trypanosoma cruzi, the etiologic agent of Chagas disease in Latin America.
The present study focuses on different landcover classes of three rural communities of the Tapajós watershed (Brazilian Amazon) with different settlement times (25-75 years). Six different land-cover classes were identified on the field and applied through supervised classification on a SPOT 5 image of the study area in order to cartography environmental risk associated to palm tree presence in the area.
Three hundred and thirty palm trees of three species Attalea maripa, A. phalerata and A. speciosa were dissected of which 73 (54.88%) were infested with R. robustus (742 insects collected). The distribution of palm species varied in each community, A. maripa was the only species found in the most recently settled community (Araipá). Significant decreases in bug density were observed in A. maripa, in the community most recently established (Araipá) and in the two most anthropogenic landcover classes.
Infection of insects by T. cruzi and T. rangeli was examined using molecular methods (mini exon SL_IR and sno-RNA-C11). Respectively, 123 (16.57%) and 69 (9.3%) insects in 31 (23.3%) and 17 (13.32%) palms were identified as positive for T. cruzi and T. rangeli. A lack of infection was detected in Araipá but no differences were observed between the different landcover classes. The strains of Trypanosoma cruzi were identified using four distinct molecular markers (mini-exon SL-IR, GPI, HSP60 and D7-24α-rRNA) as belonging to the lineage TCI specifically TcId and 10 (8.13%) individuals showed a mixed infection TCI-TCII.
Twenty host species divided into three classes were identified (mammals, birds, reptiles) were identified as food source from blood meal from the bug gut with cytochrome b primers, specific for vertebrates (25.74% of meals). Eighty-one percent of meals were conducted on mammals, potential hosts of T. cruzi, especially on Tamandua tetradactyla, identified as the main food source. This host was clearly identified as a reservoir for T. rangeli and also suggested for T. cruzi.
Phylogenetic analysis performed using cytochrome b sequences, identified Rhodnius individuals in the Tapajós region within clade II, which represent an extension of the range previously described for this clade. The use of the cytochrome b marker also revealed a phylogenetic structure (haplogroups) not found using microsatellite markers. This result showed that the history of the genes (mitochondrial genome) does not match the history of individuals (microsatellites, 10 loci). Population genetics analysis conducted using both markers did not reveal genetic structure within the study area between the communities or the land cover classes. The study revealed significant gene flow, which was not restricted by the fragmentation of the environment. The invasive dynamics of Attalea palm trees provide a functional connectivity for insects to move between the different landcover classes and communities.
Due to the abundance of palm trees and their high connectivity, the presence of vectors and infected hosts moving between the different communities and landcover classes, the environmental risk constituted by Attalea palm tree presence of Chagas disease in Tapajós region will presumably continue to increase. - PublicationAccès libreIdentification et caractérisation de protéines antigéniques de 'Borrelia burgdorferi' sensu lato(2012)
Dans cette étude, deux approches globales ont été utilisées pour étudier les protéines antigéniques d'intérêts: une démarche protéomique et une démarche génomique. La partie protéomique consiste à étudier l’immunoprotéome de chaque espèce pathogène. Les fractions antigéniques des lysats protéiques totaux de B. burgdorferi sensu stricto VS215, B.garinii VS102 et B. afzelii VS461 ont été préparées en utilisant différentes colonnes d’immuno-affinités ayant une réactivité sérologique spécifique. Les protéines ont ensuite été séparées par électrophorèse bidimensionnelle pour obtenir des cartes de références spécifiques à chacune des espèces. 4 spots spécifiques ont été observés pour B. afzelii et 2 pour B. burgdorferi.
La partie génomique consiste à étudier le protéome prédit de chaque espèce. Des algorithmes bioinformatiques ont été utilisés et une méthode a été décrite pour sélectionner les protéines potentiellement sécrétées par B. afzelii, B. burgdorferi et B.garinii (méthode rapide, facile et librement disponible à partir d’internet). Cette sélection a mis en évidence 3 candidats pour B. afzelii, 7 pour B. burgdorferi et 2 pour B.garinii.
Ces deux approches donnent une vue de l’ensemble des antigènes de B. burgdorferi s.l.
Finalement un exemple d’identification et de caractérisation de candidat a été faite. L'objectif de cette étude était d'identifier une protéine de 12 kDa de B. garinii réagissant avec l’anticorps monoclonal D6. La protéine a été extraite et soumise à une analyse de séquence LC-MS/MS. Cette analyse a révélé trois séquences polypeptidiques analogues à BB0477 (30S ribosomique S10), à BB0061 (thiorédoxine A), et à BB0390 (50 S ribosomique L7/L12).
Les analyses génétiques ont été réalisées et deux polypeptides de la thiorédoxine A et un de la protéine ribosomique 50S ont ainsi été identifiés comme des épitoques potentiels.
L’expression dans le vecteur PQR9 de E. coli suivie d’immunoblots a permit de montrer que les résidus 7-12 de la thiorédoxine A. sont reconnu par le D6. Cela a été confirmé par des expériences de compétition avec un peptide synthétique., Borrelia afzelii, B. garinii, and B. burgdorferi are three of the five Borrelia species definitely recognized as responsible for Lyme borreliosis in Europe. This infectious disease is transmitted by ticks and is characterized by multistage skin, joint, neurological and cardiac manifestations. The aim of the present study is to reveal new species specific proteins of B. burgdorferi sensu lato and to characterize them. The points of interest consist in serologic determination, routine PCR, chips technology and in medical diagnostic (symptoms / particular antigen).
In this study, two global approaches were used to study antigenic proteins of interest: the proteomic way and the genomic way. The proteomic part consists to study the immune-proteome of each pathogenic genospecies. Antigenic fractions of total bacterial protein lysate of B. burgdorferi sensu stricto VS215, B.garinii VS102 and B. afzelii VS461 were prepared using different immune-affinity columns with specific serological reactivity. Proteins were then separated by two-dimensional electrophoresis to obtain specific reference map for each species. 4 specific spots were observed for B. afzelii and 2 for B. burgdorferi.
The genomic part consists to study the predicted proteome of each genospecies. Bioinformatic algorithms were used and a method was described to select potential secreted proteins from B. afzelii, B. burgdorferi and B.garinii proteome in a simple way (fast, easy and freely available from internet). At the end of selection, 3 candidates were found for B. afzelii, 7 for B. burgdorferi and 2 for B.garinii.
These two approaches resume the antigenic state of B. burgdorferi s.l.
Finally an example of identification and characterisation of such candidates was made. The objective of this study was to identify a12 kDa protein from B. garinii reacting with the D6 monclonal antibody. Protein was extracted and submitted to LC-MS/MS sequence analysis. This analysis revelead three polypeptide sequences analogous to BB0477 (30S ribosomal protein S10), BB0061 (thioredoxine A), and BB0390 (50 S ribosomal protein L7/L12).
Genetic analyses were performed and two polypeptides from thioredoxin A and one from 50S ribosomal protein were thus identified as potential epitopes. Expression in E.coli PQR9 followed by by immunoblotting identified residues 7-12 of thioredoxin A as the D6 mab epitope. This was confirmed by competition experiments with a synthetic peptide. - PublicationAccès libreLight and electron microscopy studies of the midgut and salivary glands of second and third instars of the horse stomach bot, Gasterophilus intestinalis(2010)
; ; ; A morphological study of the midgut and salivary glands of second and third instars of Gasterophilus intestinalis (De Geer) (Diptera: Oestridae) was conducted by light, scanning and transmission electron microscopy. The midgut is anteriorly delimited by a proventriculus, without caeca, and is composed of posterior foregut and anterior midgut tissue from which a double-layered peritrophic matrix is produced. The midgut can be divided into anterior, median and posterior regions on the basis of the structural and physiological variations of the columnar cells which occur along its length. Two other types of cell were identified: regenerative cells scattered throughout the columnar cells, and, more rarely, endocrine cells of two structural types (closed and open). Different secretion mechanisms (merocrine, apocrine and microapocrine) occur along the midgut epithelium. Abundant microorganisms are observed in the endoperitrophic space of the anterior midgut. The origin and nature of these microorganisms remain unknown. No structural differences are observed between the second and third instar midguts. The salivary glands of G. intestinalis second and third instars consist of a pair of elongated tubular structures connected to efferent ducts which unite to form a single deferent duct linked dorsally to the pharynx. Several intermediate cells, without cuticle, make the junction with the salivary gland epithelium layer. Cytological characteristics of the gland epithelial cells demonstrate high cellular activity and some structural variations are noticed between the two larval stages. - PublicationAccès libreQuantifying the Evolution and Impact of Antimalarial Drug Resistance: Drug Use, Spread of Resistance, and Drug Failure over a 12-Year Period in Papua New Guinea(2010)
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Methods. We analyzed drug usage, drug failure rates, and the frequencies of mutations and haplotypes known to be associated with drug resistance over a 12-year period (1991–2002) in a site in Papua New Guinea. This period included 2 successive treatment policies: amodiaquine (AQ) or chloroquine (CQ) from 1991 through 2000 and their subsequent replacement by sulfadoxine-pyrimethamine (SP) plus AQ or SP plus CQ.
Results. Drug use approximated 1 treatment per person-year and was associated with increasing frequencies of pfcrt and pfmdr1 mutations and of treatment failure. The frequency of pfdhfr mutations also increased, especially after the change in treatment policy. Treatment failure rates multiplied by 3.5 between 1996 and 2000 but then decreased dramatically after treatment policy change.
Conclusions. With high levels of resistance to CQ, AQ, and SP, the deployment of the combination of both drugs appears to increase clinical effectiveness but does not decelerate growth of resistance. Our estimates of mutation and haplotype frequencies provide estimates of selection coefficients acting in this environment, which are key parameters for understanding the dynamics of resistance. - PublicationAccès libreProtein expression profile of Gasterophilus intestinalis larvae causing horse gastric myiasis and characterization of horse immune reaction(2009)
; Background Little information is available on the immunological aspect of parasitic Gasterophilus intestinalis (Diptera, Oestridae) larvae causing horse gastric myiasis. The objectives of this research were to analyze the protein content of larval crude extracts of the migrating second and third larvae (L2 and L3) of G. intestinalis in order to characterize the immune response of horses.
Results The proteomic profile of L2 and L3, investigated by using one and two dimensional approaches, revealed a migration pattern specific to each larval stage. Furthermore, Western blots were performed with horse sera and with sera of Balb/c mice immunised with the larval crude extracts of L2 or L3, revealing a different immune reaction in naturally infected horses vs. artificially induced immune reaction in mice. The comparisons of the immunoblot profiles demonstrate that the stage L2 is more immunogenic than the stage L3 most likely as an effect of the highest enzymatic production of L2 while migrating through the host tissues. Fifteen proteins were identified by mass spectrometry.
Conclusion This work provides further information into the understanding of the interaction between G. intestinalis and their host and by contributing a novel scheme of the proteomic profile of the main larval stages. - PublicationAccès libreCaractérisation de chitinases chez les nématodes(2007)
- PublicationAccès libreIdentification, characterisation, and function of adipokinetic hormones and receptor in the African malaria mosquito, "Anopheles Gambiae" (Diptera)(2007)