Analyses de compétence vectorielle sur les moustiques Aedes aegypti utilisant le virus Zika

La compétence vectorielle est définie comme la capacité au niveau de l’espèce, de la population, et même d’un individu, d’un arthropode donné tel qu’un moustique, une tique ou une phlébotomine, d’acquérir et de transmettre biologiquement un agent avec réplication ou développement chez l’arthropode^1,2. En ce qui concerne les moustiques et les virus transmis par les arthropodes (c.-à-d. les arbovirus), l’agent est absorbé d’un hôte virémique par un moustique femelle. Après l’ingestion, le virus doit infecter de manière productive l’une des petites populations de cellules épithéliales de l’intestin moyen^3,en surmontant divers obstacles physiologiques tels que la dégradation protéolytique par les enzymes digestives, la présence du microbiote (barrière d’infection de l’intestin moyen, ou MIB) et la matrice péritrophique sécrétée. L’infection de l’épithélium de l’intestin moyen doit être suivie d’une réplication du virus et d’une éventuelle fuite de l’intestin moyen dans le système circulatoire ouvert du moustique, ou hémolymphe, qui représente l’apparition d’une infection disséminée surmontant la barrière d’échappement de l’intestin moyen (MEB). À ce stade, le virus peut établir des infections de tissus secondaires (par exemple, les nerfs, les muscles et les corps gras) et continuer à se répliquer, bien qu’une telle réplication secondaire puisse ne pas être strictement nécessaire pour que le virus infecte les cellules acineuses des glandes salivaires (en surmontant la barrière d’infection des glandes salivaires). La sortie des cellules acineuses des glandes salivaires dans leurs cavités apicales, puis le mouvement dans le canal salivaire permettent l’inoculation du virus dans les hôtes ultérieurs lors de la morsure et complètent le cycle de transmission^1,2,4,5,6,7.

Compte tenu de ce mécanisme de propagation bien caractérisé et généralement conservé au sein d’un moustique vecteur, les évaluations des compétences des vecteurs de laboratoire sont souvent méthodologiquement similaires, bien qu’il existe des différences dans les protocoles^1,2. Généralement, après une exposition au virus oral, les moustiques sont disséqués de sorte que les tissus individuels tels que l’intestin moyen, les jambes, les ovaires ou les glandes salivaires peuvent être testés pour l’infection virale, l’infection disséminée, l’infection disséminée / transmission transovarienne potentielle et l’infection disséminée / la compétence de transmission potentielle, respectivement⁸. La simple présence d’un virus dans les glandes salivaires, cependant, n’est pas une preuve définitive de la capacité de transmission, étant donné la preuve d’une barrière d’échappement/ sortie des glandes salivaires (SGEB) dans certaines combinaisons vecteur/virus^1,2,4,5,7,9. La méthode standard pour prouver la compétence de transmission reste la transmission par les moustiques à un animal sensible^10,11,12. Cependant, étant donné que pour de nombreux arbovirus, cela nécessite l’utilisation de modèles murins immunodéprimés^13,14,15^,16, cette méthode est souvent prohibitive. Une alternative couramment utilisée est la collecte de la salive du moustique, qui peut être analysée par réaction en chaîne par transcription inverse-polymérase (RT-PCR) ou un test infectieux pour démontrer la présence du génome viral ou de particules infectieuses, respectivement. Il convient de noter que de telles méthodes de collecte de salive in vitro peuvent surestimer¹² ou sous-estimer¹⁷ la quantité de virus déposée lors de l’alimentation in vivo, ce qui indique que ces données doivent être interprétées avec prudence. Néanmoins, la méthode in vitro est très précieuse lorsqu’elle est analysée du point de vue de la simple présence de virus dans la salive, indiquant un potentiel de transmission.

Deux approches majeures existent pour déterminer le rôle des moustiques vecteurs dans les épidémies de maladies arbovirales. La première méthode implique une surveillance sur le terrain, dans laquelle les moustiques sont collectés dans le cadre de la transmission active^{18,19,20,21,22,23,24}. Cependant, étant donné que les taux d’infection sont généralement assez faibles (p. ex., le taux d’infection estimé à 0,061 % des moustiques dans les zones de circulation active du virus Zika (ZIKV) aux États-Unis²¹), l’incrimination des espèces vecteurs potentielles peut être fortement biaisée par la méthode de piégeage^25,26 et le hasard aléatoire (p. ex., échantillonnage d’une personne infectée sur 1 600 non infectées)²¹ . Compte tenu de cela, une étude donnée peut ne pas acquérir suffisamment de moustiques en nombre brut ou en diversité d’espèces pour échantillonner avec précision les moustiques impliqués dans la transmission. En revanche, les analyses de compétence vectorielle sont effectuées en laboratoire, ce qui permet un contrôle strict de paramètres tels que la dose orale. Bien qu’elles ne soient pas entièrement capables de représenter la véritable complexité de l’infection par les moustiques et de la capacité de transmission sur le terrain, ces évaluations en laboratoire demeurent des outils puissants dans le domaine de l’arbovirologie.

Sur la base de diverses analyses de compétence vectorielle avec ZIKV chez plusieurs espèces, populations et méthodes de moustiques^{27,28,29,30,31,32}, ainsi que d’un examen récent des évaluations de compétence vectorielle¹, nous décrivons ici plusieurs des protocoles associés à un flux de travail de compétence vectorielle typique. Dans ces expériences, trois populations d’Ae. aegypti des Amériques (la ville de Salvador, Brésil; République dominicaine; et la basse vallée du Rio Grande, TX, États-Unis) ont été exposées à une seule souche de ZIKV (Mex 1-7, GenBank Accession: KX247632.1) à des doses de 4, 5 ou 6 log₁₀ unités focalisantes (FFU) / mL au moyen de farines de sang artificielles. Par la suite, ils ont été analysés pour détecter des signes d’infection, d’infection disséminée et de compétence en matière de transmission après diverses périodes d’incubation extrinsèque (2, 4, 7, 10 et 14 jours) au moyen d’une dissection et d’un test infectieux basé sur la culture cellulaire. Bien que le flux de travail et les protocoles actuels soient optimisés pour le ZIKV, de nombreux éléments sont directement transposables à d’autres arbovirus transmis par les moustiques dans les niveaux de confinement et de biosécurité des arthropodes 2 et 3 (ACL/BSL2 ou ACL/BSL3).