Prévalence des mutations Kdr Ouest, Kdr Est et Ace-1 chez les populations agressives et endophiles d’Anopheles arabiensis et d’Anopheles melas

 Les vecteurs du paludisme 

 Taxonomie 

 Les vecteurs des plasmodies de mammifères, y compris les plasmodies humaines appartiennent tous au genre Anopheles qui occupe une position taxonomique bien précise (tab. 1). Tableau 1 : Position taxonomique des anophèles (Knight et Stone, 1977) Embranchement Arthropoda pattes articulées Classe Insecta corps segmenté en trois parties Sous-classe Pterygota avec des ailes Ordre Diptera avec 2 ailes Sous-Ordre Nematocera avec antennes rondes et longues Famille Culicidae Moustiques Sous-Famille Anophelinae Anophèle Genre Anopheles, Bironella, Chagasia La famille des Culicidae, synonyme du terme courant de « moustiques », comprend plus de 3 300 espèces regroupées en 37 genres. Elle est divisée en 2 sous-familles : Culicinae et Anophelinae qui comprend les vecteurs de toutes les espèces de Plasmodium parasitant les sujets humains. Le catalogue des moustiques du monde (Knight & Stone, 1977) reconnaît trois genres dans la sous-famille des Anophelinae :  le genre Chagasia Cruz, 1906  le genre Bironella Theobald, 1905  le genre Anopheles Meigen, 1818 Reinert (2001) recommande d‟utiliser An. comme abréviation du nom de genre. Anopheles regroupe 6 sous-genres revus (Harbach R.E., 2004): – le sous-genre Anopheles Meigen, 1818, avec 189 espèces cosmopolites dont les vecteurs An. atroparvus, An. labranchiae, An. maculipennis, An. sacharovi, An. messeae , An. freeborni, An. hermsi, An. quadrimaculatus, An. pseudopunctipennis, An. vestitipennis, An. sinensis, An. barbirostris, etc. ; – le sous-genre Cellia Theobald, 1902, avec 239 espèces de l‟Ancien Monde dont les vecteurs An. balabacensis, An. culicifacies s.l, An. funestus, An. gambiae s.l, An. nili, 8 An. moucheti, An. pharoensis, An. sergentii, An. stephensi, An. maculatus s.l, An. farauti,An. dirus s.l, An. subpictus, An. superpictus, An. sundaicuss.l., An. minimuss.l., An. amictus, etc; – le sous-genre Nyssorhynchus Blanchard, 1902, avec 33 espèces néotropicales, dont les vecteurs An. albimanus, An. albitarsis, An. aquasalis, An. darlingi, An. nuneztovari, etc; – le sous-genre Kerteszia Theobald, 1905, avec 12 espèces néotropicales dont An. bellator, vecteur d‟agents de paludisme et inféodé aux broméliacées aux stades préimaginaux; – le sous-genre Lophopodomyia Autunes, 1937, avec 6 espèces néotropicales ; – le sous-genre Stethomyia Theobald, 1902, avec 5 espèces néotropicales. Le genre Anopheles comprend 484 espèces selon Harbach (2004), mais le nombre est variable selon les auteurs avec les récents travaux de morphotaxonomie, de cytotaxonomie ou de taxonomie moléculaire. De nouvelles espèces au sein des complexes d‟espèces jumelles peuvent être identifiées ou des synonymies reconnues. Une soixantaine d‟espèces environ sont des vecteurs, dont une trentaine est de bons vecteurs ; leur distribution et leur efficience varient selon les régions géographiques. En Afrique sub-saharienne, on considère qu‟il existe quelque 150 espèces d‟anophèles, dont une douzaine sont d‟excellents vecteurs et certains parmi les meilleurs vecteurs mondiaux, comme An. gambiae, An. arabiensis, An. funestus, An. nili, An. moucheti. Au Sénégal, sur la vingtaine d‟espèces d’anophèle recensées, 4 sont des vecteurs majeurs et 3 vecteurs secondaires (Faye et al., 2011). Des quatre vecteurs majeurs, trois appartiennent au complexe An. gambiae s.l. Il s’agit d‟An. gambiae, An. coluzzii et An. arabiensis; An. funestus. Ces vecteurs majeurs sont la cible principale des mesures de lutte anti vectorielle. Les vecteurs secondaires ou vecteurs d‟importance locale sont Anopheles melas, An. pharoensis et An. nili.

 Cycle biologique

 Le cycle biologique des anophèles est marqué par la succession de deux phases : – Une phase aquatique représentée par la vie pré-imaginale. Elle recouvre l‟œuf, les quatre stades larvaires et la nymphe. – Une phase aérienne représentée par la vie de l’adulte, ou imago. 9 La copulation se fait peu après l‟éclosion imaginale chez la femelle (2e ou 3e jour), avant ou après le premier repas de sang (Brengues & coz, 1973). Les mâles sont fertiles après le 3e jour de vie imaginale, ce délai est nécessaire pour le bon fonctionnement des organes reproducteurs. La plupart du temps une seule insémination est réalisée au cours de la vie de chaque femelle. Dans le cas de plusieurs copulations, il était admis que seule la première serait efficace en termes de transfert de spermatozoïdes dans la spermathèque. Mais récemment Tripet et al. (Tripet F et al., 2004) ont montré l‟existence de multiples inséminations par l‟analyse ADN des spermatozoïdes de la spermathèque de femelles sauvages d‟An. gambiae; cette polyandrie a été observée chez 2,5 % des spermathèques (sur 239 étudiées). Après l‟accouplement, la femelle a besoin du repas de sang pour faire mûrir le premier lot d‟œufs. Un repas sanguin est généralement pris tous les deux jours, conduisant à la maturation du lot d‟œufs suivant. Chaque lot comporte 100 à 150 œufs qui sont déposés sur la surface de l‟eau lors de la ponte. Un moustique femelle continue à pondre pendant toute son existence. La plupart des femelles pondent 1 à 3 fois, mais certaines peuvent pondre jusqu‟à 5 à 7 fois. Une larve sort de l‟œuf après un ou deux jours et flotte parallèlement juste sous la surface de l‟eau car elle a besoin de respirer de l‟air. Elle se nourrit de particules présentes dans l‟eau. Les larves se développent sur l‟étendue de quatre stades. La nymphe (pupe) est le stade pendant lequel une transformation majeure a lieu, le passage de la vie aquatique à la vie aérienne de l‟adulte. La pupe a la forme d‟une virgule. Elle reste sous la surface, ne se nourrit pas et plonge au fond de l‟eau si elle est dérangée. Le stade nymphal dure 2 à 3 jours après quoi la carapace de la pupe se fend, le moustique adulte émerge et se repose temporairement à la surface de l‟eau jusqu‟à la solidification de la cuticule et qu‟il soit capable de s‟envoler. Dans les meilleures conditions tropicales, la durée de vie des moustiques est de 3 à 4 semaines. La biologie de l‟adulte est caractérisée par deux comportements principaux: l‟alimentation et la reproduction qui, chez la femelle, s‟accompagnent de la dispersion à la recherche successive de l‟hôte vertébré, du site de repos et du gîte de ponte. L‟ensemble de ces comportements s‟inscrit dans le « cycle gonotrophique» qui ne concerne que la femelle puisque le mâle se nourrit exclusivement de jus sucrés et n‟est pas hématophage (Carnevale, 2009). 1

Description et caractéristiques morphologiques des différents stades de développement 

Les moustiques sont des insectes à métamorphose complète (insectes holométaboles) de sorte que l‟adulte, la larve et la nymphe ont des morphologies très différentes, adaptées à leurs modes de vie, aquatique pour les stades préimaginaux et aérien pour le stade adulte ou imaginal. a) L’œuf : Une ponte d‟anophèle est composée habituellement de 50 à 300 œufs, de forme allongée, chacun ayant 1/2 millimètre de longueur. Les œufs sont pondus de couleur blanche, puis brunissent. Les œufs d‟Anopheles sont pondus isolément, en vol, sur la surface de l‟eau, et possèdent généralement deux flotteurs latéraux (fig. 2). Les œufs d‟anophèles sont soumis au jeu des tensions superficielles, se regroupent parfois par leur extrémité pour former des sortes d‟étoiles (à 6 œufs) sur l‟eau. Ils ne résistent généralement pas à la dessiccation et éclosent dans les 48 heures après l‟oviposition, dès que l‟embryon est entièrement développé (OMS, 2014). b) La larve : Les larves d‟anophèles se reconnaissent des autres larves d‟insectes aquatiques par, entre autres, l‟absence de pattes et un thorax relativement gros. Au cours de son développement, la larve subit 3 mues et passe ainsi par 4 stades larvaires morphologiquement comparables; la mue qui survient entre chaque stade permet l‟accroissement de la taille de la larve pendant que la nouvelle cuticule durcit. Au stade IV la larve d‟anophèle mesure environ 12 à 15 mm. Les larves d‟anophèles se distinguent de celles des Culicinae par leur position parallèle à la surface de l‟eau avec la face dorsale vers le haut alors que les larves de Culicinae adoptent une position oblique par rapport à la surface de l‟eau (OMS, 2014). Elle se nourrit de particules présentes dans l‟eau. Figure 2: Œufs d’Anopheles, (Russell et al, 1963) 11 Morphologiquement, la larve (fig. 3) se compose de trois parties : la tête, le thorax et l‟abdomen. – La tête : La tête porte les 2 antennes, 2 gros yeux composés, une paire de brosses buccales qui servent à créer un courant d‟eau apportant les particules alimentaires au niveau de la bouche qui est en position ventrale. – Le thorax : La liaison entre la tête et le thorax se fait par l‟intermédiaire d‟une membrane, au niveau du cou, qui permet la rotation à 180° de la tête lors de l‟alimentation. Au niveau du prothorax se situent les 2 glandes salivaires qui présentent, chez les larves de stade IV-fin, des chromosomes polytènes dont l‟examen cytomorphologique, ont été mis à profit pour la reconnaissance des espèces et des « formes chromosomiques » dans le cas des complexes d‟espèces jumelles, notamment chez An. gambiae (Coluzzi, M., 1966; Coluzzi, M. & Saabatini, A., 1967) ou des formes Folonzo ou Kiribina chez An. funestus (Costantini C, et al., 1999). La tête et le thorax comportent de nombreuses soies qui sont utilisées pour la diagnose spécifique (identification des espèces). – L‟abdomen : Il comprend 9 segments bien visibles, chacun portant différentes ornementations, notamment la plaque tergale et les plaques accessoires, des soies, simples ou branchues ou palmées, etc. qui sont utilisées pour reconnaître les différentes espèces. Les soies palmées abdominales, présentes sur la face dorsale, jouent un rôle d‟ancres flottantes et elles participent au maintien de la larve horizontalement sous la surface de l‟eau au repos. Figure 3 : Larve d’Anopheles, (M. Holstein, 1949) 12 Les 7 premiers segments sont morphologiquement comparables mais de grandes modifications apparaissent au niveau du 8e segment (segment respiratoire) et du 9e segment (segment anal) (fig. 3). c) La nymphe : À la fin de la vie larvaire survient une métamorphose complète ; la cuticule de la larve se fend longitudinalement pour laisser place à une nymphe (en anglais «pupa») (fig. 4) présentant 4 caractéristiques : – la nymphe est remarquable par la coalescence de la tête et du thorax qui forment un céphalothorax volumineux auquel fait suite un abdomen de 10 segments (dont 8 sont bien visibles), terminé par 2 palettes natatoires ; – elle est mobile grâce à des contractions brusques de l‟abdomen qui lui permettent de se déplacer efficacement et d‟échapper aux prédateurs ; – elle a une respiration aérienne via deux trompettes respiratoires situées non plus à l‟extrémité de l‟abdomen comme la larve, mais reliées latéralement sur le céphalothorax, et qui affleurent à la surface de l‟eau lorsque la nymphe est au repos ; – elle ne s‟alimente pas. Contrairement aux larves, il existe un net dimorphisme sexuel, les nymphes mâles sont plus petites que les femelles et se développent plus rapidement. Il est possible de connaître le sexe d‟une nymphe en observant les genitalia du futur appareil génital, visibles ventralement entre les palettes natatoires ; elles sont nettement plus grosses chez les mâles. La durée de vie de la nymphe est courte, un à deux jours généralement, rarement plus (3-5 jours maximum selon la température). On conserve les nymphes récoltées dans des flacons Figure 4 : Nymphe d’Anopheles(a), extrémité abdominale (b), palette natatoire (c), et trompette respiratoire (d), (GILLIES et DE MEILLON, 1968) 13 Figure 5 : Adulte femelle d’Anopheles, (Holstein, 1949) avec de l‟eau du gîte pendant 24 ou 48 heures et on attend l‟émergence de l‟adulte. Cette émergence ne dure que quelques minutes. C‟est une phase spectaculaire et délicate de la vie du moustique qui est alors exposé aux risques des prédateurs comme aux moindres mouvements d‟air ou d‟eau, entraînant la noyade. d) L’adulte L‟adulte (ou imago) d‟anophèle a une morphologie particulière (fig. 5) qui le rend rapidement reconnaissable. Au repos, les anophèles adoptent généralement une position oblique par rapport au support, les différenciant facilement des autres Culicinae qui se positionnent parallèlement au support. Mais, exception qui confirme la règle, An. culicifacies adopte une position parallèle au support qui peut le faire confondre avec un Culex à des yeux non avertis. L‟adulte comporte trois parties bien distinctes : la tête, le thorax et l‟abdomen. – La tête comprend quatre éléments : les yeux, l‟appareil buccal, les palpes et les antennes. Les deux yeux sont composés avec de nombreuses ommatidies. L’appareil buccal est de type suceur pour les mâles (qui se nourrissent de jus sucré, nectar de fleurs, sève, etc.) et de type vulnérant pour les femelles (qui se nourrissent comme les mâles mais qui sont aussi hématophages). Chez le mâle, les mandibules et les maxilles sont réduites, l‟hypopharynx est soudé à la lèvre inférieure, le tout formant un appareil buccal non vulnérant. Chez la femelle, il existe une trompe, ou proboscis, bien visible composé du labre et d‟un labium. Les deux palpes maxillaires sont de même longueur que le proboscis et sont situés de part et d‟autre de celui-ci. Les palpes des anophèles portent de nombreuses écailles, sombres ou claires, et cette ornementation est très utilisée pour la détermination des espèces (Gillies M.T. & De Meillon, 1968). 14 Les deux antennes (de 15 articles) des mâles sont ornées longues soies et plumeuses. Les antennes des femelles sont glabres et portent de nombreux chémorécepteurs olfactifs qui servent pour le repérage et la localisation de l‟hôte pour le repas de sang. Ainsi, l‟examen rapide de la tête d‟un moustique adulte permet d‟une part d‟identifier le sexe et d‟autre part de distinguer les anophèles des autres moustiques. – Le thorax : formé de trois segments (prothorax, mésothorax et métathorax), porte les organes de locomotion : une paire d‟aile et trois paires de pattes dont chacune est insérée au niveau des trois segments du thorax. L‟aile est maintenue et tendue par 5 nervures principales et des nervures secondaires, qui ont reçu un nom (costale, sous-costale, radiale, médiane, cubitale, anale) ou un numéro selon les classifications. Le 3e segment porte une paire d‟ailes atrophiées (haltères, ou balanciers) qui servent d‟organe d‟équilibration lors du vol. – L’abdomen : comprend 10 segments dont au moins 7 sont bien visibles, les 9ème et 10ème peu visibles, représentent les segments génitaux. L‟abdomen porte également des écailles, en nombre variable, qui sont utilisées pour la détermination (avec, par exemple, la présence de « touffes latérales d‟écailles saillantes » chez An. pharoensis et les espèces du sous-genre Nyssorhynchus). Il contient aussi l‟appareil digestif et les organes génitaux. Il augmente fortement de taille lorsque la femelle prend un repas sanguin. 

Répartition géographique du complexe 

An. gambiae au Sénégal: An. gambiae et An. arabiensis sont généralement sympatriques au Sénégal. Leurs proportions relatives varient sensiblement d‟une zone à l‟autre et parfois en fonction de la saison. Dans la région de Dakar et la zone côtière des Niayes, entre Dakar et Saint Louis, on trouve essentiellement An. arabiensis. Dans les autres régions, An. gambiae prédomine habituellement. Dans la région du fleuve Sénégal (zone sahélienne), la proportion d‟An. arabiensis a tendance à rejoindre celle d‟An. gambiae. Les larves d‟An. melas sont inféodées aux eaux saumâtres, aussi sa répartition est strictement littorale, dans les estuaires, lagunes et mangroves, où il peut représenter plus de 25% du complexe gambiae. Toutefois, son indice sporozoïtique reste toujours beaucoup plus faible que ceux d‟An. gambiae et An. arabiensis, d‟où sa faible importance épidémiologique. Au Sénégal, An. melas a été récolté à Dakar, Mbour, Popenguine, Bignona, Ziguinchor, SaintLouis, Richard-Toll, Dielmo et à Ndiop près de Dielmo (Diagne et al., 1994.