L'holobionte Hyalomma marginatum : taux d'infection, dynamiques spatiale, temporelle et interactions

The holobiont of Hyalomma marginatum : infection rate, spatial and temporal dynamics and interactions

• Auteur / Autrice : Charlotte Joly-Kukla
• Direction : Thomas Pollet, Sara Moutailler
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : BDI-Biologie des Interactions symbiotiques et parasitaires
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2021
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ASTRE - Animal, Santé, Territoires, Risques et Ecosystèmes

Mots clés

Mots clés libres

Hyalomma marginatum

Microbiote

Agents pathogènes

Interactions microbiennes

Dynamique spatiale

Dynamique temporelle

Hyalomma marginatum

Microbiota

Pathogens

Microbial interactions

Spatial patterns

Temporal patterns

Résumé

Les tiques sont l'un des principaux vecteurs d'agents pathogènes pour l'Homme ou l'animal et représentent donc un problème de santé publique et vétérinaire dans le monde entier. En Europe, ce sont même les premiers vecteurs d'agents pathogènes. En France, une quarantaine d'espèces de tiques ont jusqu'ici été identifiées dont Hyalomma marginatum, récemment installée. Endémique dans plusieurs pays méditerranéens, cette espèce était absente des régions du sud de l'Hexagone jusqu'à 2015. Depuis cette date, H. marginatum s'est établie sur le littoral méditerranéen français, notamment dans certaines zones de la région Occitanie, avec une aire de répartition qui ne cesse de s'étendre. Cette espèce de tique est d'un grand intérêt car elle transmet tous types d'agents pathogènes allant des virus aux bactéries en passant par les parasites à la fois chez l'Homme et l'animal. L'exemple le plus connu étant le virus de la fièvre hémorragique de Crimée-Congo (FHCC) qui provoque chez l'homme des flambées de fièvre hémorragique sévère et dont le taux de létalité peut aller de 10 à 40%. Ce virus endémique en Afrique et en Asie est désormais considéré comme un agent pathogène émergent en Europe après plusieurs cas dénombrés depuis 2016 en Espagne notamment. H. marginatum est également porteuse de la bactérie Rickettsia aeschlimannii, responsable de fièvres boutonneuses chez l'Homme et présente dans des pays d'Europe de l'Ouest comme la France, l'Espagne et le Portugal. Enfin, deux parasites : Babesia caballi et Theileria equi, sont vectorisés par cette tique, et sont quant à eux responsables de piroplasmoses chez les chevaux. Ces quatre agents pathogènes sont les plus souvent retrouvés chez H. marginatum, mais ne sont sûrement pas les seuls : il est en effet fortement probable qu'une plus grande diversité d'agents pathogènes encore méconnus jusqu'ici soient portés et potentiellement transmis. Par ailleurs, comme pour tous les êtres vivants, la tique possède un microbiote. Il s'agit de l'ensemble des micro-organismes assurant des fonctions essentielles chez l'hôte, dans le développement, la physiologie et le métabolisme dans le cas de la tique. Il est intéressant de noter que ce microbiote pourrait également avoir un rôle clé dans le portage et la transmission des agents pathogènes. Afin de contrôler la tique H. marginatum et le potentiel danger qu'elle représente, des acaricides sont actuellement employés et représentent le principal moyen de lutte contre cette tique. Néanmoins, l'utilisation de ces composés toxiques sont eux-mêmes problématique pour la santé et l'environnement. Se situant dans l'approche One Health, l'objectif serait de mettre au point de nouvelles méthodes de lutte plus écoresponsables. L'une des perspectives serait notamment d'utiliser le microbiote des tiques susceptible de limiter l'acquisition ou la transmission des agents pathogènes. Pour cela, les communautés microbiennes de la tique (agents pathogènes et microbiote) doivent avant tout être identifiées et caractérisées. C'est dans ce contexte que se situe le projet de thèse. Faisant partie intégrante du projet Holistiques (Hyalomma marginatum en région Occitanie : étude d'une invasion biologique en cours et des risques associés, 2021-2024) financé par le défi clé RIVOC, les objectifs de la thèse, financé par l'INRAE, sont: (i) identifier et caractériser la dynamique des agents pathogènes portés par H. marginatum et évaluer le taux d'infection des tiques en Occitanie, (ii) identifier et caractériser la dynamique du microbiote des tiques et enfin (iii) identifier les interactions tripartites tiques, microbiote et agents pathogènes. Les connaissances fournies par ce projet pourront être utilisées en recherche pour la mise au point de méthodes de lutte biologiques (i.e. modification du microbiote par vaccination en ciblant des espèces bactériennes clés), essentielles dans les années à venir pour la santé humaine, animale et environnementale.

Ticks and tick-borne pathogens represent a serious challenge to the global health of both human and animal worldwide. Ticks are the most important vectors in Europe. Hyalomma marginatum is a tick species endemic in Mediterranean countries but its distribution area is expanding and has reached the Occitanie region in France (2015). This tick species represents a considerable threat due to its ability to carry a large diversity of pathogens such as viruses, bacteria and parasites transmitted to humans and animals. One of the human viruses vectorized by this tick is the Crimean-Congo hemorrhagic fever virus, responsible for severe fever outbreaks and high mortality rates from 10 to 40%. This African and Asian endemic virus has now become an emerging pathogen in Europe since 2016. H. marginatum also carries the bacterium Rickettsia aeschlimannii that causes spotted fevers in France, Portugal and Spain but also parasites such as Babesia caballi and Theileria equi responsible for equine piroplasmosis. Even if those four highlighted pathogens are the most common transmitted by H. marginatum, it is likely that a huge pathogen diversity still unknown might be transmitted. On the other hand, ticks host other non-pathogenic microorganisms called microbiota that is crucial for the host's health due to its functions on development and tick physiology. Microbiota may also play a key role on pathogens acquisition and transmission. Indeed, some members of the microbiota are known to limit pathogens infections (e.g. Wolbachia bacteria able to inhibit DENV infection in the mosquito Aedes aegypti). H. marginatum is considered as a preoccupying issue for the global health in the years to come. Unfortunately, the only way to control ticks and thus tick-borne diseases is currently the use of toxic acaricides. However, eco-friendly methods are desired in the context of One Health approach. Using the microbiota as a way to limit pathogens acquisition and transmission is a promising perspective. To get to this point, microbial communities (i.e. the microbiota and pathogens) must be characterized as well as interactions between those communities and the host. The thesis objectives focus on (i) H. marginatum pathogens dynamics identification and characterization and the evaluation of tick infection rates in the Occitanie region, (ii) the study of ticks' microbiota dynamics and finally (iii) the identification of tick-pathogen-microbiota interactions. This thesis funded by INRAE is an integral part of the Holistiques Project (Hyalomma marginatum in the Occitanie region : study of current biological invasion and associated risks, 2021-2024) funded by “Défis clés RIVOC”.