Application d'outils innovants de génomique et protéomique à l'entomologie médicale

Application of innovative genomic and proteomic tools to medical entomology

• Auteur / Autrice : Maureen Laroche
• Direction : Philippe Parola
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie humaine. Maladies infectieuses
• Date : Soutenance le 22/11/2018
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Vitrome (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Pierre-Edouard Fournier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre-Edouard Fournier, Elyes Zhioua, Anna Cohuet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Simard, Elyes Zhioua

Mots clés

Mots clés contrôlés

Insectes

Infections bactériennes

Triatoma

Spectrométrie de masse MALDI

Vecteurs arthropodes

Mots clés libres

Entomologie médicale

Spectométrie de masse MALDI-TOF

Medical entomology

MALDI-TOF mass spectrometry

Résumé

Les maladies transmises par les arthropodes vecteurs sont responsables de centaines de milliers de cas d’infections humaines et de décès chaque année à travers le monde. Ces maladies, causées par des bactéries, virus ou parasites, parfois émergents ou réémergents, sont parfois peu connues ou sous-estimées. Les arthropodes peuvent être utilisés comme outil de suivi épidémiologique des micro-organismes qui leur sont associés et dont certains pourront être transmis à des hôtes vertébrés. L’identification des arthropodes reste cruciale dans les enquêtes entomologiques.Nous avons pu ainsi détecter de potentielles nouvelles bactéries dans les tiques de Tahiti et les triatomes de Guyane.Nous avons exploré le microbiote salivaire de près de mille moustiques de 3 pays différents par métagénomique 16S. Nous avons ainsi détecté un large nombre de bactéries pathogènes opportunistes mais aussi un très grand nombre de génotypes correspondant probablement à des espèces et genres bactériens nouveaux. Enfin notre axe majeur a été le développement de l’utilisation de la spectrométrie de masse MALDI-TOF en entomologie médicale. Pour pallier les limites des méthodes de référence d’identification des arthropodes existantes, nous avons validé l’utilisation de cet outil pour l’identification des moustiques (collectés sur terrain en Australie) et de puces (Espagne, Corse, Algérie). Nous avons également mis au point son utilisation pour l’identification de nouvelles familles d’arthropodes, comme les punaises de lits et les triatomes. Nous avons pu mettre en évidence, la capacité de la spectrométrie de masse MALDI-TOF pour différencier les anophèles infectés ou non par des plasmodies.

Vector-borne diseases are responsible for hundreds of thousands of cases of human infections and deaths each year worldwide. Generally, little is known about these diseases, caused by bacteria, viruses or parasites, sometimes emerging or re-emerging. Arthropods can be used as a tool for epidemiological monitoring of their associated microorganisms, some of which being able to be transmitted to vertebrate hosts. The identification of arthropods remains crucial in entomological investigations.We were able to detect potential new bacteria in ticks from Tahiti and triatomines in French Guiana.We explored the salivary microbiota of nearly a thousand mosquitoes from 3 different countries by 16S rRNA metagenomics. We have thus detected a large number of opportunistic pathogenic bacteria but also a very large number of genotypes probably corresponding to new bacterial species and genera. Finally, our major focus has been the development of the use of MALDI-TOF mass spectrometry in medical entomology. To overcome the limitations of existing arthropod identification reference methods, we validated the use of this tool for the identification of mosquitoes (collected in the field in Australia) and fleas (Spain, Corsica, Algeria). We have also developed its use for the identification of new families of arthropods, such as bed bugs (Cimicidae) and triatomines (Reduviidae). We were able to highlight the capacity of MALDI-TOF mass spectrometry to differentiate between anopheles infected or not by malaria parasites.