Le professeur adjoint Rushika Perera et l'étudiante diplômée Rebekah Gullberg au travail au Laboratoire des maladies transmises par les arthropodes et infectieuses. Crédit :William A. Cotton/Colorado State University Photographie
Pendant un mois, trois chercheurs de la Colorado State University en ont recueilli plus de 10, 000 moustiques et disséqués plus de 2, 000 d'entre eux, travailler quelques jours avec 500 insectes.
C'est ce qu'il a fallu à l'équipe, en collaboration avec des scientifiques de l'Université Purdue, pour cartographier pour la première fois les métabolites de l'intestin moyen du Aedes aegypti , le moustique qui peut transmettre les virus responsables de la dengue, Zika, le chikungunya et la fièvre jaune aux humains.
La transmission de ces virus aux humains n'est pas une évidence. D'abord, le moustique doit s'infecter lui-même, puis répliquer et disséminer le virus depuis l'intérieur de son corps. L'intestin moyen est l'endroit où les virus infectent le moustique et se répliquent; l'équipe étudie le rôle que jouent les métabolites dans le processus.
Leurs découvertes ont été publiées dans "Dynamic remodeling of lipids coïncides with dengue virus replication in the midgut of Aedes aegypti moustiques" dans Pathogènes PLOS .
"Notre objectif était d'identifier ce qui change chez un moustique au cours de l'infection, afin que nous puissions cibler ces voies et les bloquer pour empêcher la transmission de ces virus transmis par les moustiques, " a déclaré Rushika Perera, professeur adjoint au Département de microbiologie, Immunologie, et de pathologie au CSU.
Dengue, Zika, les virus du chikungunya et de la fièvre jaune sont endémiques dans les régions tropicales et subtropicales du monde, mettant 2,5 milliards de personnes à risque d'infection. En 2015, à la suite d'une épidémie de virus Zika et de problèmes de santé connexes, notamment une augmentation observée des troubles neurologiques et des malformations néonatales au Brésil, les responsables de l'Organisation mondiale de la santé ont déclaré la situation une urgence de santé publique de portée internationale.
Les chercheurs Nunya Chotiwan (à gauche) et Rushika Perera ont dirigé une équipe qui a cartographié pour la première fois les métabolites de l'intestin moyen du Aedes aegypti moustique. Crédit :William A. Cotton/Colorado State University Photographie
Ce que l'équipe a créé est essentiellement un catalogue pour aider à mieux étudier le génome du moustique, dit Perera, un chercheur Boettcher au Laboratoire des maladies transmises par les arthropodes et infectieuses de la CSU. C'est la première fois que ces voies sont étudiées chez des moustiques vivants porteurs du virus de la dengue, bien que des études similaires aient été menées dans des conditions contrôlées en utilisant des cellules cultivées en laboratoire.
Les données glanées dans l'étude sont importantes non seulement pour le contrôle des virus, mais aussi pour la biologie des moustiques.
"Au niveau global, la méthodologie que nous avons développée peut être utilisée pour en savoir plus sur la façon dont les moustiques réagissent à l'environnement, et comment ils réagissent à des choses comme les insecticides, " elle a dit.
Pourquoi des métabolites ?
Nunya Chotiwan, co-auteur de l'étude et doctorant en microbiologie au CSU, lesdits métabolites - lipides ou graisses, du sucre, vitamines et hormones—semblent fournir quelque chose dont les virus ont besoin pour se développer. Les métabolites pourraient également déclencher un mécanisme immunitaire qui pourrait nuire au virus.
"Nous essayons d'apprendre, lorsque le virus infecte le moustique, s'il augmente la présence du métabolite, et si nous pourrions épuiser cette ressource ou augmenter la nocivité de la ressource afin que le virus ne puisse pas être transmis à un autre animal ou humain, " a déclaré Chotiwan.
Aedes aegypti les moustiques transmettent des virus qui causent la dengue, Zika, le chikungunya et la fièvre jaune aux humains. Crédit :John Eisele/Colorado State University Photography
Les métabolites sont présents au début ou à la fin d'une réaction biochimique, dit Perera. Dans cette étude, les chercheurs ont identifié les voies biochimiques actives pendant l'infection.
Les scientifiques ont également identifié certains métabolites de moustiques qui ont été trouvés chez l'homme, mais le major reste non identifié.
"Soixante pour cent des métabolites que nous avons vus ne sont pas encore identifiés, " a déclaré Perera. "Ils pourraient être uniques aux moustiques; il nous faudra des années pour mieux les identifier."
L'équipe de recherche travaille actuellement à trouver des voies biochimiques qui pourraient être utilisées pour bloquer les virus transmis par les moustiques. « Notre objectif est de limiter les ressources dont dispose le virus chez le moustique, " elle a dit.
Les scientifiques examinent également le premier signe d'infection chez les insectes. S'ils peuvent empêcher l'infection de se produire, ils peuvent perturber le cycle de transmission du virus.
Sur la base de ces premiers constats, Chotiwan a réussi à bloquer le virus de la dengue. L'équipe évalue maintenant si les virus Zika et chikungunya, qui sont transmises par le même moustique, peut être bloqué de la même manière.
