Les pique-niques en soirée dans un parc, les bières au coucher du soleil au bord d'un lac et les nuits chaudes avec les fenêtres ouvertes ne sont que quelques-uns des plaisirs de l'été. Mais à la tombée de la nuit, l’une des créatures les plus exaspérantes de la planète s’agite: le moustique. Les activités de plein air sont abandonnées dans une frénésie qui grince les chevilles et le sommeil est dérangé alors que nous balayons avec malheur la source pleurante de notre tourment.
Contenu connexe
- Les mégapoles du monde rendent la dengue plus meurtrière
- Cette herbe odorante peut éloigner les moustiques
- Les gènes rendent certaines personnes plus attrayantes pour les moustiques
- Les moustiques GM pourraient-ils ouvrir la voie à la propagation d'un virus tropical?
Bien entendu, tous ces désagréments ne sont en rien comparables aux dommages causés par les moustiques en tant que transmetteurs de maladies telles que le paludisme, la dengue ou la fièvre jaune. Selon l'Organisation mondiale de la santé, la fièvre jaune transmise par les moustiques est à elle seule la cause de plus de 30 000 décès par an.
Mais maintenant, dans la bataille en cours entre l'homme et le moustique, nous aurions peut-être pris le dessus. Les scientifiques de la Texas A & M University pensent avoir trouvé un moyen de déjouer les sangsues en les incitant à décider de ne pas nous mordre. Leurs principaux alliés dans cette ruse sont les milliards de bactéries qui vivent sur notre peau.
Les bactéries se "parlent" entre elles en utilisant un système chimique appelé détection de quorum. Cette communication de cellule à cellule est utilisée pour contrôler ou prévenir des comportements particuliers au sein d'une communauté, tels que l'essaimage ou la production de biofilms, comme la formation de plaque sur nos dents. Pour démarrer une conversation, les bactéries produisent des composés contenant des messages biochimiques spécifiques. Plus le nombre de composés produits est élevé, plus le message est concentré, jusqu'à ce qu'il atteigne un seuil qui provoque une réponse du groupe. Les comportements sont plus susceptibles de se produire lorsque le message devient "plus fort", ce qui permet à d'autres organismes d'écouter facilement le bavardage bactérien.
Jeffery K. Tomberlin, écologiste du comportement de Texas A & M, explique: «Même les gens réagissent aux molécules détectant le quorum. Par exemple, si quelque chose se décompose, certaines molécules détectant le quorum sont libérées au cours de ce processus qui nous indiquent que c'est pas un bon environnement. "
Entrez le moustique. Des travaux antérieurs suggèrent que des facteurs tels que le volume de dioxyde de carbone que nous exhalons, la température corporelle, les odeurs corporelles et même la couleur de nos vêtements peuvent influer sur notre attrait pour les insectes assoiffés de sang. Selon Tomberlin, les moustiques peuvent également pirater des systèmes de communication bactériens utilisant des chimiorécepteurs sur leurs antennes, un peu comme les casseurs de code de la Seconde Guerre mondiale interceptant une transmission cryptée: «Leur système radar est extrêmement sensible et peut capter les messages en cours. Et ils ont l'équipement qui leur permet d'interrompre ces messages », dit-il.
Sur le plan évolutif, la détection du quorum a toujours eu lieu dans la nature et les moustiques ont développé la capacité de percevoir ces voies de communication via la sélection naturelle. Ce piratage profite aux moustiques en glanant des informations sur la qualité d'un hôte sanguin et en sélectionnant ses cibles. Mais les voies de communication bactériennes continuent d'évoluer, ce qui entraîne une course entre organismes concurrents: d'un côté, les bactéries produisent des messages, et de l'autre, les moustiques tentent de les interpréter.
“Votre adversaire change toujours le cryptage de son code. Vous devez casser ce code et votre survie en dépend », déclare Tomberlin. Sachant que la communication microbienne peut affecter l’attrait des moustiques, Tomberlin et ses collègues de Texas A & M, notamment Craig Coates, Tawni Crippen et le chercheur diplômé Xinyang Zhang, ont maintenant montré que des humains pourraient peut-être pirater les pirates et influer sur le fait que les moustiques décident de nous piquer.
Staphylococcus epidermidis est l’une des plus de mille espèces bactériennes présentes sur la peau humaine. L'équipe a utilisé une forme mutante de S. epidermidis, dans laquelle elle a supprimé le mécanisme génétique qui code son système de détection du quorum. Avec les voies biochimiques de la bactérie perturbées, "l'équipement de surveillance" des moustiques ne pouvait plus espionner.
Vue au microscope de la bactérie de la peau commune Staphylococcus epidermidis . (David Scharf / Corbis) L’équipe a ensuite effectué une série d’expériences utilisant des biberons, qui ont été recouverts d’un tissu stérile traité avec les mutants silencieux ou avec des bactéries sauvages non modifiées. L’équipe a comparé l’attrait des mangeoires pour le moustique femelle Aedes aegypti, principal agent de transmission de la fièvre jaune.
Les donneurs de sang consistaient en un flacon de culture scellé avec un film de paraffine dans lequel les moustiques pouvaient pénétrer. Un millimètre de sang de lapin a été injecté entre le film et le ballon de culture et de l'eau chaude a été pompée à travers le ballon pour maintenir le sang à la température corporelle moyenne. L'équipe a placé les mangeoires dans des cages en plastique transparent contenant 50 moustiques et les a laissés dans les cages pendant 15 minutes. Ils ont enregistré le comportement des insectes sur une vidéo, leur permettant ainsi de compter le nombre de moustiques se nourrissant à chaque minute.
L'équipe a testé différents scénarios, par exemple placer les mangeurs de sang traités avec des bactéries de type sauvage ou mutantes dans des cages séparées, puis placer les deux types de bactéries dans la même cage au même moment. Quand on leur donne le choix, «deux fois plus de moustiques sont attirés par le type sauvage sur le chargeur de sang que par le mutant sur un chargeur de sang», dit Tomberlin.
Sur la base de ces résultats, en cours de préparation pour soumission à PLOS One, l’équipe estime qu’inhiber les communications bactériennes pourrait conduire à de nouvelles méthodes de dissuasion des moustiques qui seraient plus sûres que les répulsifs chimiques comme le DEET. Cela pourrait avoir des conséquences importantes sur la réduction de la propagation de maladies transmises par les moustiques telles que la fièvre jaune. «Les bactéries sont notre première ligne de défense et nous voulons encourager leur prolifération. Cependant, nous pourrions être en mesure de produire des répulsifs naturels qui nous permettront de mentir aux moustiques ", déclare Tomberlin. Nous voudrions peut-être modifier les messages diffusés qui indiqueraient à un moustique que nous ne sommes pas un bon hôte, au lieu de développer des produits chimiques qui peuvent être nocifs pour nos bactéries sur notre peau ou pour notre peau elle-même. "
Tomberlin note que la manipulation de conversations bactériennes peut avoir de nombreuses autres applications et que celles-ci sont activement étudiées dans d'autres institutions. En termes d'applications sanitaires, le blocage de la communication entre les bactéries des poumons de patients atteints de fibrose kystique pourrait conduire à de nouveaux traitements pour la maladie. Et dans le secteur de l'énergie, l'inhibition de la détection du quorum pourrait réduire la corrosion des oléoducs par les microbes.
Des chercheurs tels que Thomas K. Wood de l’Université d’État de Pennsylvanie, Rodolfo García-Contreras de l’Université nationale autonome de Mexico et Toshinari Maeda de l’Institut de technologie de Kyushu sont des chefs de file en matière de recherche sur la détection du quorum. Selon Wood, les efforts de manipulation de la communication bactérienne doivent prendre en compte les techniques sophistiquées de contre-espionnage des microbes: «Nous essayons également de comprendre comment les bactéries développent leur résistance aux nouveaux types de composés conçus pour les empêcher de parler», dit-il.
Alors maintenant, pour les moustiques et pour la science, la course au code est lancée.
