Etude de la diversité génétique des populations d'Anophèles darlingi, principal vecteur du paludisme en Guyane

Genetic diversity of Anopheles darlingi populations, main vector of malaria in French Guiana

• Auteur / Autrice : Laetitia Ferraro
• Direction : Mathieu Nacher, Sébastien Briolant, Hervé Bogreau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• Etablissement(s) : Guyane
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Diversités, santé et développement en Amazonie (Cayenne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École doctorale Diversités, santé et développement en Amazonie (Cayenne)
• Jury : Président / Présidente : Magalie Pierre Demar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Maylis Douine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Leonardo K. Basco, Frédéric Simard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasmodies

Guyane

Vecteurs de maladies -- Lutte contre

Paludisme

Mots clés libres

Anopheles darlingi

Amazonie

Structure génétique des populations

Microsatellites

Méthodes de collecte

Créneaux horaires de collection

Paludisme

Anopheles darlingi

Amazonia

Genetic structure of populations

Microsatellites

Malaria

Résumé

Cette thèse a pour but d’évaluer la structuration des populations d’Anopheles darlingi en Guyane. Une étude de génétique des populations sur An. darlingi se justifie parce que c’est un vecteur important du paludisme en Amérique du Sud et particulièrement en Guyane. Nous avons besoin de mieux connaitre le vecteur afin d’espérer agir sur la transmission des plasmodies dans le cadre de la lutte antivectorielle.Un premier axe repose sur une étude méthodologique permettant de déterminer si la méthode de capture (capture sur homme ou MosquitoMagnet® utilisant l’octénol ou le Lurex™ comme attractant) ou l'heure de capture influence la structure des populations d’An. darlingi. Cela a permis de préciser si la capture pouvait entrainer un biais d’échantillonnage. En effet, si on capture des populations différentes d’An. darlingi lors de l’utilisation de pièges différents ou lorsqu’on capture à des horaires différents, il devient impossible de faire des études de structure génétique excepté avec des moustiques capturés avec le même type de piégeage et à la même heure. De même, il devient impossible de comparer plusieurs études entre elles si elles n’ont pas utilisé le même mode de capture ou le même créneau horaire. Un second axe est dédié à l’étude, chez An. darlingi, de la diversité génétique des populations à l’échelle de la Guyane. L’échantillonnage a été effectué sur 14 sites en Guyane et un site au Suriname réparti selon deux différents faciès écologiques : le littoral et la forêt. Le génotypage a été obtenu pour un total de 1881 individus à l’aide 8 marqueurs microsatellites. Cette étude permet d’évaluer la structure des populations d’anophèles en Guyane. L’intérêt est de mieux connaitre les populations de vecteurs du paludisme sur le territoire et donc de mieux les contrôler dans le cadre de la lutte antivectorielle.L’étude méthodologique préliminaire a montré que les 3 types de collecte étudiés attirent et capturent les mêmes populations d’An. darlingi. Différentes méthodes de collectes peuvent donc être utilisées pour réaliser l’échantillonnage d’anophèles dans le cadre d’études moléculaires comme des études de structure génétique des populations. De même, l’heure de capture n’a pas été associée à des variations des populations anophéliennes.A l’échelle de la Guyane, nous avons mis en évidence cinq sous populations de moustiques appartenant à l’espèce An. darlingi. Les deux premiers « clusters » regroupent tous les sites du littoral : Kourou, Matoury, Cacao, Régina, Blondin, Saint-Georges et Saut-Maripa. Les trois autres clusters forment une entité. Ils regroupent les populations de la forêt : Sikini, Camopi, Alikéné, Dagobert, Dorlin, Midenangalanti et Bois Martin. Une structuration des populations d’An. darlingi à l’échelle de la Guyane a donc été mise en évidence selon les deux faciès écologiques. Les sites du littoral sont probablement soumis à une diffusion passive de moustiques liée aux déplacements humains par l’unique route nationale qui traverse la Guyane d’ouest en est le long du littoral. Les populations forestières d’An. darlingi semblent s’être structurées par diffusion passive selon les déplacements des orpailleurs entre les sites d’orpaillage illégaux.Les études de structure des populations d’An. darlingi menées dans cette thèse ont permis de combler le manque de connaissances existantes sur le sujet en Guyane. Ces études répondent à un besoin de compréhension de la dynamique des populations d’An. darlingi. Cette structuration doit être prise en compte lors de la conception des programmes de surveillance et de lutte antivectorielle.

The aim of this thesis is to assess the populations structure of Anopheles darlingi in French Guiana. A population genetics study on An. darlingi is justified because it is an important vector of malaria in South America and particularly in French Guiana. We need to know more about this mosquito species to reduce transmission of malaria parasites by vector control.The first approach is a methodological study designed to determine whether the capture method (Human landing catch or MosquitoMagnet® with octenol or Lurex™ as attractant) or the time of capture influences the population structure of An. darlingi. This step clarifies whether the collection method could lead to sampling bias. Indeed, if we capture different populations of An. darlingi using different trapping methods or at different times of the day, it becomes impossible to perform genetic structure studies, except with mosquitoes captured with the same type of trap and at the same time each day. Likewise, it becomes impossible to compare studies using different capture methods or different time slots.The second objective is focused on the genetic diversity of An. darlingi populations in French Guiana. Sampling was carried out at 14 sites in French Guiana and one site in representing two different ecological zones: the coast and the forest. Genotyping was performed on a total of 1881 mosquitoes using 8 microsatellite markers. This study allowed to evaluate the population structure of Anopheles in French Guiana. The relevance of this study lies in the fact that it helps us better understand the populations of malaria vectors in the territory and therefore to improve vector control measures.The preliminary methodological study showed that the 3 methods of mosquito collection studied attract and capture the same populations of An. darlingi. Different collection methods can therefore be used to carry out sampling of Anopheles for molecular studies including studies on population genetic structure. Likewise, the time of capture was not associated with variations in Anopheles populations.In French Guiana, we have identified five sub-populations of An. darlingi mosquitoes. The first two “clusters” bring together all the coastal sites: Kourou, Matoury, Cacao, Régina, Blondin, Saint-Georges and Saut-Maripa. The other three clusters form a single entity, they bring together the forest populations: Sikini, Camopi, Alikéné, Dagobert, Dorlin, Midenangalanti and Bois Martin. A distinct population structure of An. darlingi mosquitoes has therefore been identified based on two ecological strata in French Guiana. Coastal sites are probably subject to a passive diffusion of mosquitoes associated with human travel by the only road that crosses French Guiana from West to East along the coast. The forest populations of An. darlingi seem to be structured by passive following the gold miners’ displacements between different illegal gold mining sites.Population structure studies of An. darlingi carried out in this thesis work fill a gap in existing knowledge in the field of entomology/epidemiology in French Guiana. These studies meet the need to understand the dynamics of An. darlingi populations. This structure should be taken into account when designing programs of surveillance and vector control.