Biomarqueurs immuno-épidémiologiques d’exposition de l’homme aux piqûres des moustiques Aedes et Culex : application à l'évaluation du risque de transmission des arboviroses

Immuno-epidemiological biomarkers of human exposure to Aedes et Culex mosquito bites : application to the assessment of the risk of arboviruses transmission

• Auteur / Autrice : Bi Zamblé Hubert Zamble
• Direction : Françoise Mathieu-Daudé, Franck Remoué
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie santé
• Date : Soutenance le 25/03/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Sylvie Manguin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Françoise Mathieu-Daudé, Franck Remoué, Sylvie Manguin, Athanase BADOLO, Anna-Bella Failloux, Catherine Cêtre-Sossah, Eric d' Ortenzio, Mahama TOURE
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Athanase BADOLO, Anna-Bella Failloux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Moustique commun

Aedes albopictus

Marqueurs biologiques

Arboviroses

Mots clés libres

Arboviroses

Aedes; Culex

Biomarqueur

Immuno-Épidémiologique

Evaluation

Risque

Arbovirosis

Aedes; Culex

Biomarker

Immuno-Epidemiological

Assessment

Urban risk

Résumé

Les arboviroses, transmises par les moustiques Aedes et Culex, continuent de menacer la santé et la vie des populations des zones où elles sont endémiques et représentent des risques d’émergence dans nouveaux territoires colonisés par ces vecteurs. L’objectif principal de nos travaux était i) d’évaluer le niveau d’exposition des populations aux piqûres des Aedes aegypti et Ae. albopictus et le risque de transmission des maladies qu’ils transmettent, en milieu urbain en Afrique de l’Ouest et au Sud de la France métropolitaine et ii) d’évaluer et valider les réponses IgG anti-EGS et anti-protéine recombinante de 30 kDa de Culex quinquefasciatus comme biomarqueur d’exposition potentiel des Hommes aux piqûres des Culex. Nous avons dosé dans les sérums des individus exposés, les réponses anticorps : i) IgG anti-Nterm-34 kDa et les IgG anti- antigènes d’arbovirus (LUMINEX) chez les enfants d’Anoumabo, de Bromakoté et de Petit-Bassam, à d’Abidjan, , ii) IgG et IgM anti-Nterm-34 kDa d’Ae. aegypti à l’’Auvergne, de Corse, d’Occitanie et de PACA, en France, et iii) IgG anti-EGS et la protéine recombinante 30 kDa chez les enfants de Dar-es-Salam, N’Gattakro, Kennedy à Bouaké.A Abidjan, les IgG anti-Nterm-34 kDa étaient significativement différentes entres les quartiers d’étude avec un fort niveau à Bromakoté. Les IgG spécifiques étaient associées aux données des pièges collants. Selon la technique LUMINEX les arbovirus circulaient dans les quartiers, avec à une détection majoritaire de DENV3. Petit-Bassam était le plus affecté. L’ensemble de ces résultats démontraient que l’exposition aux Aedes et ainsi le risque de transmission étaient variables entre quartiers au sein d’une même ville africaine.En France métropolitaine, les IgG spécifiques étaient plus élevées dans les régions colonisées que dans la région non colonisée. La réponse IgG spécifique était plus élevée en Occitanie et en PACA par rapport à la Corse. Les IgM anti-peptide salivaire, indiquait une différence significative entre les régions exposées. En Occitanie, les niveaux médians des réponses IgG anti-peptide des départements 30 et 34, étaient plus élevés que celles des départements 31 et 66. En PACA, une différence significative du niveau des IgG spécifique était détectée entre le département 04 et 13 et entre les départements 05 et 13. Les IgG des départements 13 et 83 plus élevées que ceux des autres départements. Les départements colonisés entre 2010 et 2012 présentaient un taux d’IgG anti-peptide statiquement plus élevés que celui des départements non colonisés. Les IgM entre les individus des 4 régions était pratiquement nul. Ces résultats indiquaient la pertinence du biomarqueur IgG anti-peptide salivaire pour discriminer les régions et les départements les plus exposés aux piqûres d’Ae. albopictus et ainsi d’évaluer l’hétérogénéité des risques de transmission des arboviroses en France métropolitaine.Pour les Culex, les réponses IgG anti-EGS et anti-30 kDa étaient significativement plus élevées chez les enfants vivant dans les sites de forte densité de Culex quinquefasciatus. Les IgG anti-30 kDa étaient significativement plus élevées chez les enfants ne dormant pas sous les moustiquaires imprégnées d’insecticide par rapport à ceux dormant dessous. De plus, une corrélation positive a été observée entre les réponses IgG anti-EGS et les Ac IgG anti 30 kDa au sein de la population totale.Cette étude a montré que l’utilisation des biomarqueurs d’exposition aux piqûres des Aedes pourraient un outil pertinent pour l’évaluation de l’hétérogénéité d’exposition aux vecteurs d’arbovirus dans le contexte urbain africain et entre les départements d’une même région dans le Sud de la France métropolitaine. Les réponses IgG anti-EGS et anti-protéine 30 kDa représenteraient des candidats biomarqueurs potentiels aux piqûres de Culex. Toutefois, leur validation comme de ce biomarqueur d’exposition aux Culex, des études complémentaires sont nécessaires.

Arboviruses, transmitted by the Aedes and Culex mosquitoes, continue to threaten the health and lives of populations in areas where they are endemic and represent risks of emergence in new territories colonised by these vectors. The main objective of our work was i) to assess the level of exposure of populations to the bites of Aedes aegypti and Ae. albopictus and the risk of transmission of the diseases they transmit, in an urban environment in West Africa and in the South of metropolitan France and ii) to evaluate and validate the anti-EGS IgG and anti-recombinant 30 kDa protein responses of Culex quinquefasciatus as a potential biomarker of human exposure to Culex bites. We measured in the sera of exposed individuals, the antibody responses: i) IgG anti-Nterm-34 kDa and IgG anti arbovirus antigens (LUMINEX) in children from Anoumabo, Bromakoté and Petit-Bassam, in Abidjan, ii) IgG and IgM anti-Nterm-34 kDa of Ae. aegypti in Auvergne, Corsica, Occitania and PACA, France, and iii) anti-EGS IgG and recombinant 30 kDa protein in children from Dar-es-Salam, N'Gattakro, Kennedy in Bouaké.In Abidjan, anti-Nterm-34 kDa IgG was significantly different between the study districts with a high level in Bromakoté. Specific IgG was associated with sticky trap data. According to the LUMINEX technique, arboviruses were circulating in the districts, with a majority detection of DENV3. Petit-Bassam was the most affected. All these results showed that exposure to Aedes and thus the risk of transmission varied between neighbourhoods within the same African city.In metropolitan France, specific IgG was higher in the colonised areas than in the uncolonised area. The specific IgG response was higher in Occitania and PACA compared to Corsica. The anti-salivary peptide IgM, indicated a significant difference between the exposed regions. In Occitanie, the median levels of anti-peptide IgG responses in departments 30 and 34 were higher than those in departments 31 and 66. In PACA, a significant difference in the level of specific IgG was detected between departments 04 and 13 and between departments 05 and 13. IgG levels in departments 13 and 83 were higher than in the other departments. Departments colonised between 2010 and 2012 had statically higher anti-peptide IgG levels than non-colonised departments. IgM between individuals in the 4 regions was practically zero. These results indicated the relevance of the salivary anti-peptide IgG biomarker to discriminate the regions and departments most exposed to Ae. albopictus bites and thus to assess the heterogeneity of arbovirosis transmission risks in metropolitan France.For Culex, anti-EGS and anti-30 kDa IgG responses were significantly higher in children living in sites of high Culex quinquefasciatus density. Anti-30 kDa IgG was significantly higher in children not sleeping under insecticide-treated nets compared to those sleeping under them. In addition, a positive correlation was observed between anti-EGS IgG responses and anti-30 kDa IgG Ac in the total population.This study showed that the use of biomarkers of exposure to Aedes bites could be a relevant tool for the assessment of heterogeneity of exposure to arbovirus vectors in the African urban context and between departments of the same region in southern France. Anti-EGS IgG and anti-30 kDa protein responses would represent potential biomarker candidates for Culex bites. However further studies are needed, to validate them as a biomarker of Culex exposure