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Dec 21, 2023

Effets des espèces hôtes sur la composition du microbiote chez les phlébotomes Phlebotomus et Lutzomyia

Parasites & Vectors volume 16, Numéro d'article : 310 (2023) Citer cet article Détails des mesures Les phlébotomes suceurs de sang sont des vecteurs des parasites protozoaires Leishmania spp. Bien que le

Parasites & Vecteurs volume 16, Numéro d'article : 310 (2023) Citer cet article

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Les phlébotomes suceurs de sang sont des vecteurs des parasites protozoaires Leishmania spp. Bien que le microbiote intestinal soit impliqué dans un large éventail de processus biologiques et physiologiques et puisse potentiellement altérer la compétence des vecteurs, on sait peu de choses sur les facteurs qui modifient la composition du microbiote intestinal des phlébotomes. Dans le cadre d'une étape clé pour résoudre ce problème, nous avons étudié l'impact des espèces hôtes sur la composition bactérienne intestinale chez les phlébotomes Phlebotomus et Lutzomyia élevés dans les mêmes conditions.

L'amplification du gène bactérien de l'ARNr 16S et le séquençage Illumina MiSeq ont été utilisés pour caractériser la composition bactérienne globale de trois phlébotomes élevés en laboratoire : Phlebotomus papatasi, Ph. duboscqi et Lutzomyia longipalpis.

Nos résultats ont montré que les larves des trois espèces de phlébotomes abritaient presque les mêmes microbes mais avaient des abondances relatives différentes. Les Ph. papatasi et Ph. duboscqi adultes ont révélé des compositions microbiologiques similaires, distinctes de celles du Lu adulte. longipalpis. De plus, nous avons montré que Ph. papatasi et Ph. duboscqi sont les hôtes de différents genres bactériens. L'expérience a été répétée deux fois pour améliorer la précision et la fiabilité des données, et les mêmes résultats ont été obtenus même lorsqu'une composition distincte du microbiome parmi les mêmes espèces a été identifiée, probablement en raison de l'utilisation de différents lots de nourriture pour les larves.

La présente étude fournit des informations clés sur le rôle des espèces hôtes dans le contenu microbien intestinal de différentes espèces de phlébotomes élevées dans les mêmes conditions, ce qui peut influencer leur susceptibilité à l'infection par Leishmania.

Les phlébotomes (Diptera : Psychodidae) sont des insectes hématophages qui se nourrissent d'un large éventail d'hôtes et transmettent une vaste gamme d'agents pathogènes responsables de maladies chez les humains et les animaux dans le monde entier. Parmi plus de 1000 espèces de phlébotomes validées à ce jour, seulement 10 % sont des vecteurs connus ou suspectés de différents pathogènes, dont des arbovirus et des bactéries, mais elles sont bien reconnues comme les principaux vecteurs de Leishmania, l'agent causal de la leishmaniose, une maladie tropicale négligée [1, 2].

Les phlébotomes vivent en groupe et interagissent avec divers microbiotes. Il a été démontré que les symbiotes microbiens influencent des aspects clés de la condition physique de leur insecte hôte [3,4,5,6]. Selon une étude précédente, les mouches Lutzomyia longipalpis nourries avec un régime contenant des excréments de lapin étaient plus susceptibles de pondre que les mouches nourries avec des excréments stérilisés au stade larvaire [3]. De plus, un retard d’éclosion et des taux de survie plus faibles ont été observés chez les larves nourries avec des matières fécales stériles. La réintroduction des bactéries éliminées a confirmé les premiers résultats, suggérant l'importance de la présence et de la spécificité bactériennes pour le développement des phlébotomes. Les bactéries appartenant au phylum des protéobactéries participent à la nutrition des insectes hôtes en fixant l'azote atmosphérique [7]. À l’inverse, l’hôte peut également contrôler la composition microbienne dans une certaine mesure, par exemple en modifiant la disponibilité des nutriments via le choix du régime alimentaire, le métabolisme de l’hôte [8] ou en déclenchant des facteurs immunitaires [9]. Il a été démontré dans ce contexte que les phlébotomes proviennent des régions tropicales dont Lu. longipalpis semble se reproduire dans un sol enrichi de feuilles décomposées et d'autres détritus, avec une préférence pour les bases des arbres. De plus, les insectes ont tendance à développer des réponses immunitaires pour maintenir un équilibre complexe entre l’acceptation et le rejet, maintenant ainsi une coexistence pacifique [9].

Le microbiote intestinal naturel est acquis par les phlébotomes adultes à partir de diverses sources, notamment les plants de canne à sucre et le sang provenant d'un large éventail d'hôtes ou par la recolonisation de l'intestin par des microbes ingérés par des stades larvaires terrestres [3, 10,11,12 ,13]. La plupart des bactéries au stade larvaire subissent une biodégradation au cours du stade nymphal, et la charge microbienne est immédiatement et significativement réduite après l'émergence de l'adulte (14, 15). Les phlébotomes femelles sont infectés en ingérant des cellules infectées lors des repas de sang et créent une relation interactive entre la communauté microbienne de l'intestin et le parasite, car le cycle de développement de Leishmania au sein du vecteur de phlébotome se produit exclusivement dans l'intestin moyen et postérieur de l'intestin. présence de bactéries symbiotiques [16, 17]. La communauté bactérienne intestinale des phlébotomes peut exercer un effet négatif ou positif sur le développement de Leishmania selon l'espèce bactérienne (14, 17, 18, 19, 20, 21). D'autres études sur le lien entre les bactéries déposées lors des piqûres de phlébotomes infectés par Leishmania et les résultats cliniques de la leishmaniose ont suggéré que les microbes intestinaux de Lu. longipalpis sont évacués dans la peau de l'hôte en plus de Leishmania, déclenchant l'infiltration de neutrophiles et facilitant l'installation du parasite (22). Selon des études antérieures, une attention particulière a été accordée aux interactions se produisant entre la communauté microbienne de l'intestin du phlébotome et les parasites, et un pool de microbiote symbiotique a été considéré comme un candidat potentiel pour des approches paratransgéniques ou biologiques pour le contrôle des phlébotomes. populations [9, 11]. Des études antérieures ont montré que les variations du microbiote intestinal des insectes peuvent être exprimées par de nombreux facteurs, notamment l'habitat de l'hôte, le régime alimentaire, le stade de développement et la phylogénie, qui contribuent tous à la composition du microbiote intestinal des insectes (23,24,25,26). ,27,28]. Cependant, on sait peu de choses sur les facteurs génétiques de l’hôte qui modifient la composition du microbiote intestinal des phlébotomes et, à notre connaissance, aucune recherche n’a été menée sur ces insectes dans des conditions contrôlées.