Comment les œufs du moustique porteur du Zika survivent à la dessiccation

Les œufs du moustique porteur du virus Zika peuvent tolérer une dessiccation prolongée en modifiant leur métabolisme, selon une nouvelle étude publiée le 24 octobre dans la revue en libre accès. Biologie PLOS par Anjana Prasad, Sunil Laxman et leurs collègues de l’Institut pour la science des cellules souches et la médecine régénérative de Bengaluru, en Inde, et de l’Institut indien de technologie de Mandi, en Inde. Cette découverte offre de nouvelles façons potentielles de contrôler la propagation de ce moustique.

Les cellules sont constituées principalement d’eau et la dessiccation est un événement potentiellement mortel pour tout organisme, puisque les structures de nombreuses protéines et autres molécules cellulaires dépendent d’une hydratation adéquate. Alors que de nombreux types de microbes ont développé des mécanismes pour survivre au dessèchement, seuls quelques animaux l’ont fait. Parmi eux se trouve le moustique Aedes aegypti, porteur de diverses maladies virales, notamment le Zika, la dengue, la fièvre jaune et le Chikungunya. Trouvé à l’origine en Afrique du Nord, Ae. aegypti s’est répandu à l’échelle mondiale et constitue désormais une menace dans les régions chaudes et humides du monde entier.

Les œufs d’Aedes ont besoin de 48 à 72 heures pour éclore en larves, et les auteurs ont montré pour la première fois que les œufs doivent être âgés d’au moins 15 heures pour survivre à la dessiccation ; les œufs séchés avant cette étape n’ont pas éclos une fois réhydratés.

Ils ont ensuite comparé les protéomes d’œufs viables qui avaient été desséchés et ceux qui n’avaient pas été desséchés, et ont découvert de multiples changements majeurs dans les voies métaboliques au sein des œufs desséchés. Celles-ci comprenaient une augmentation des niveaux d’enzymes dans le cycle de l’acide tricarboxylique (Krebs) qui favorisent le métabolisme des lipides, et une diminution des enzymes de la glycolyse et des parties productrices d’ATP du cycle du TCA, qui, ensemble, ont détourné le métabolisme cellulaire vers la production et l’utilisation de Les acides gras.

Dans l’ensemble, le niveau de métabolisme a été réduit, tandis que les niveaux d’acides aminés arginine et glutamine ont augmenté. En outre, les enzymes qui réduisent les effets néfastes du stress oxydatif, une conséquence connue de la déshydratation, ont également été augmentées.

Lorsqu’elles sont liées entre elles, les molécules d’arginine forment des polyamines, connues pour aider à protéger les acides nucléiques, les protéines et les membranes contre diverses agressions. Ici, les auteurs ont montré que les œufs accumulent des polyamines, ce qui suggère qu’elles pourraient constituer un aspect clé de la tolérance au dessèchement.

Pour tester cela, ils ont nourri des moustiques femelles pondeuses avec un inhibiteur de la synthèse des polyamines. Les œufs qu’elles pondaient étaient nettement moins capables de survivre à la dessiccation que les œufs de femelles non traitées. Un deuxième inhibiteur, celui du métabolisme des acides gras, réduit également la viabilité des œufs après dessiccation. Enfin, ils ont montré que cet inhibiteur d’acide gras réduisait la synthèse des polyamines, ce qui indique que l’un des rôles de l’augmentation de la dégradation des acides gras est de fournir l’énergie nécessaire à la production de polyamines protectrices.

“Compte tenu de l’importance d’Ae. aegypti en tant que vecteur principal de nombreuses maladies virales qui affectent près de la moitié de la population mondiale, ainsi que de l’expansion géographique rapide de ce moustique vecteur, ces résultats constituent une base pour réduire la survie des œufs d’Aedes et leur propagation mondiale. De plus, certains des inhibiteurs spécifiques décrits ici qui réduisent la résistance à la dessiccation chez les œufs d’Ae.

Laxman ajoute : « Les œufs de moustiques Aedes peuvent survivre indéfiniment après avoir été complètement séchés et éclore en larves viables. Les embryons recâblent leur métabolisme une fois séchés, pour se protéger par la dessiccation et reprendre vie une fois que l’eau est à nouveau disponible. »