Les moustiques fuient le froid pour être attirés par le chaleur corporelle

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Les moustiques sont les animaux les plus meurtriers de la planète. Plus de sept cent mille de personnes meurent chaque année de maladies transmises par les moustiques telles que le paludisme, la dengue, le virus du Nil occidental et la fièvre jaune, pour la plupart des enfants. 200 autres millions sont infectés et souffrent souvent de symptômes rémanents (comme votre serviteur depuis 22 ans).

La découverte décrite ci-après pourrait offrir la possibilité de tromper ou d’annihiler les capteurs de température de ces insectes afin qu’ils ne propagent pas la maladie.

« Des systèmes sensoriels comme ceux des moustiques sont d’excellentes cibles pour développer de nouvelles façons de repousser ou de leurrer les moustiques pour les empêcher de nous piquer ou pour créer de nouvelles façons d’aider à piéger et à tuer ces créatures qui propagent tant de maladies« , a déclaré Garrity (lien en fin de billet).

Un rapide rappel historique

Au début du 20e siècle, Frank Milburn Howlett, un scientifique britannique en service en Inde, remarqua que les moustiques planaient toujours autour de sa théière à l’heure du thé. À titre d’expérience, il piégea dans un sac de gaze quelques-uns de ces insectes et mit ce sac près d’un récipient rempli d’eau chaude. Lorsque la chaleur fut détectée par les volatiles, « l’effet était le plus intéressant », écrit-il dans un document de recherche en 1910. Les moustiques étaient attirés sur le côté du sac le plus proche de l’air chaud qui montait. Howlett observa également que les moustiques ne semblaient pas attaquer les animaux à sang froid, suggérant que c’était la chaleur corporelle qui les attirait vers les humains.

D’autres recherches ont depuis montré que sur des distances de plusieurs pieds (quelques mètres), les moustiques sont attirés par le dioxyde de carbone que nous expirons, les odeurs que nous dégageons et des indices visuels pour nous trouver. Mais lorsqu’ils atteignent quelques centimètres, c’est la température de notre corps qui joue un rôle majeur dans leur guidage.

Seules les femelles de l’espèce se comportent de cette façon. Comme on l’a appris plus tard, elles utilisent les protéines de notre sang pour nourrir leurs œufs. Les mâles ne se nourrissent que du nectar des fleurs.

Cherchent-ils la chaleur ou évitent-ils la fraîcheur ?

L’année dernière, Garrity et plusieurs collègues ont publié un article dans la revue Neuron qui a bouleversé la pensée conventionnelle sur les récepteurs de détection de température à l’extrémité des antennes des mouches. Ces récepteurs étaient supposés agir comme des thermomètres, sondant la température de l’environnement pour faire comprendre à la mouche si l’environnement est chaud ou froid. Au lieu de cela, Garrity et ses collègues ont découvert que les récepteurs détectaient uniquement si la température changeait, permettant à la mouche de savoir si les choses les entourant devenaient plus chaudes ou plus froides.

Pour cette raison, Garrity renomma ces capteurs de température cellules de refroidissement et cellules de chauffage. Ces capteurs sont tellement sensibles qu’ils peuvent détecter quelques centièmes de degré de température par seconde. Les moustiques sont de proches parents évolutifs des mouches et ils possèdent également des cellules de refroidissement et des cellules de chauffage.

Alors qu’il aurait semblé logique d’examiner les « cellules de chauffage » des insectes pour comprendre ce qui les attire vers la chaleur humaine, le groupe de Garrity a considéré une hypothèse alternative – et contre-intuitive – peut-être que les insectes n’étaient pas attirés par la chaleur, peut-être volaient-ils pour s’éloigner du froid. Cela signifierait que les cellules de refroidissement seraient celles sur lesquelles se concentrer.

La cellule de refroidissement spécifique que Garrity et ses collègues ont étudié s’appuie sur un récepteur moléculaire appelé IR21a. IR signifie récepteur ionotrope. Il s’agit d’un groupe de protéines qui aident les neurones à transmettre des signaux. L’IR21a facilite la transmission d’un signal de baisse de température autour de l’insecte. L’équipe de Garrity a éliminé le gène du moustique responsable de la production du récepteur IR21a. Ils ont ensuite placé environ 60 insectes mutants dans un récipient de la taille d’une boîte à chaussures avec une plaque sur sa paroi arrière chauffée à une température corporelle proche de 37 degrés, et ont donné aux moustiques une bouffée de dioxyde de carbone pour imiter la respiration humaine.

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Alors que les moustiques non mutants se sont rapidement rassemblés sur la plaque portée à la température du corps pour essayer de se nourrir, les moustiques mutants ont largement ignoré la plaque. Sans le récepteur IR21a, ils ne pouvaient plus se diriger vers l’endroit le plus chaud de leur voisinage en évitant la zone froide. Dans une deuxième expérience, les moustiques ont été placés dans une petite cage en filet. Au-dessus de la cage, les chercheurs ont placé deux tampons de gaze imprégnés de sang humain, l’un à 23 degrés (température ambiante) et l’autre à 31 degrés (température à la surface d’une main humaine). Comparés aux moustiques non mutants placés dans la même configuration, les mutants ont montré une préférence réduite pour le sang à 31 degrés. Cette dernière expérience prouve également que l’odeur du sang n’attire pas le moustique.

Selon Garrity, le récepteur IR21a est activé chaque fois que les moustiques se déplacent vers une température plus froide. Étant donné que les humains sont généralement plus chauds que leur environnement, cela signifie que lorsqu’un moustique s’approche d’un humain, IR21a est silencieux. Mais si l’animal vient à s’écarter de sa trajectoire et commence à s’éloigner de sa proie à sang chaud, l’IR21a s’active, ne s’éteignant qu’une fois que l’insecte corrige cette trajectoire pour s’approcher à nouveau de sa proie.

En fin de compte, le suivi des changements de température est extrêmement utile pour aider ces animaux à déterminer précisément où nous mordre, car les vaisseaux sanguins sous-jacents sont l’endroit le plus chaud de notre peau. Garrity a déclaré que l’IR21a semble agir comme « une alarme ennuyeuse ». Elle se déclenche chaque fois que la femelle de moustique se dirige vers des objets plus frais. Lorsqu’elles cherchent des humains, elles semblent être poussées à faire tout ce qu’il faut pour « couper le son de l’alarme ».

Comment tout a commencé

Le gène de l’IR21 provient d’une créature marine qui a vécu il y a plus de 400 millions d’années et a finalement donné naissance à des crustacés modernes comme les homards et les crabes et à des insectes. Une fois que les ancêtres des insectes modernes se sont finalement aventurés sur la terre, le gène a été transmis à l’ancêtre commun des mouches et des moustiques. Lorsque les trajectoires évolutives de ces insectes ont divergé il y a environ 200 millions d’années, chaque espèce a développé des utilisations différentes pour le récepteur IR21a. Les mouches l’utilisent pour éviter la chaleur, les moustiques pour trouver, par différence, de la chaleur et se nourrir de sang humain.

Source et illustration : Science 6 février 2020 doi : 10.1126/science.aat9847 aimablement communiqué par le Docteur Paul A. Garrity, Brandeis University, qui est remercié ici.

Une réflexion au sujet de « Les moustiques fuient le froid pour être attirés par le chaleur corporelle »

  1. En résumé il faut absolument garder son sang froid ! Se faire du mauvais sang n’est pas très charitable…
    Cette étude peut certainement conduire à des innovations intéressantes car on a de multiples solutions pour du froid pour leurrer ces maudits insectes.

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