Soutenance de thèse de Maureen LAROCHE

Les maladies transmises par les arthropodes vecteurs sont responsables de centaines de milliers de cas d’infection 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. Avec le développement des techniques de biologie moléculaire, 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, y compris l’homme. L’identification des arthropodes, morphologique ou par des technologies nouvelles, reste cruciale dans les enquêtes entomologiques. Nos travaux se sont organisés selon les 3 grands axes de la recherche en entomologie médicale conduits dans l’UMR VITROME: utilisation des arthropodes et des technologies de biologie moléculaire pour compléter la connaissance du répertoire des microorganismes qui leur sont associés et mise au point d’outils innovants pour l’identification des arthropodes, parfois par le biais de modèles expérimentaux. Nous avons pu ainsi détecter une potentielle nouvelle Ehrlichia spp. associée aux tiques Rhipicephalus (Boophilus) annulatus à Tahiti et une potentielle nouvelle Bartonella spp. dans des punaises Eratyrus mucronatus piquant l’homme en Guyane. Nous avons exploré le microbiote salivaire de près de mille moustiques de 3 pays différents – France, Sénégal et Australie – 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 du MALDI-TOF en entomologie médicale. Pour pallier les limites des méthodes de référence d’identification des arthropodes existantes (e.g. la morphologie et la biologie moléculaire), 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 (Cimicidae) et triatomes (Reduviidae). 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. Nos travaux nous ont permis d’enrichir la base de données de spectres de référence préexistante avec plus de cinquante nouvelles espèces d’arthropodes, et nous ont ouvert à des collaborations internationales pour un projet de recherche post-doctoral.

Vector-borne diseases are responsible for hundreds of thousands of cases and deaths each year around the world. Generally, little is known about these diseases, caused by bacteria, viruses or parasites, sometimes emerging or re-emerging. With the development of molecular biology techniques, arthropods can be used as a tool for epidemiological monitoring of associated microorganisms, some of which can be transmitted to vertebrate hosts, including humans. The identification of arthropods, morphologically or by new technologies, remains crucial in entomological investigations. Our work is organized according to the 3 main lines of research in medical entomology: the use of arthropods and molecular biology technologies to complete the catalog of their associated microorganisms and development of innovative tools for the identification of arthropods, sometimes through experimental models. We were thus able to detect a potential new Ehrlichia spp. associated with Rhipicephalus annulatus ticks in Tahiti and a potential new Bartonella spp. in Eratyrus mucronatus bugs biting humans in French Guiana. We also explored the salivary microbiota of nearly a thousand mosquitoes from 3 different countries - France, Senegal and Australia - by 16S rRNA metagenomics. We have thus detected a large number of opportunistic pathogens but also a very large number of bacterial genotypes, probably corresponding to new bacterial species and genera. Finally our major axis 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 (e.g. morphology and molecular biology), we validated the use of this tool for the identification of mosquitoes (collected 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 triatomids (Reduviidae). We were able to highlight the capacity of MALDI TOF MS to differentiate between Anopheles mosquitoes infected or not by Plasmodium parasites. Our work has allowed us to enrich the database of pre-existing reference spectra with more than fifty new arthropod species, and has opened us to international collaborations for a post-doctoral research project.