L'acquisition et la distribution des nutriments intègrent la recherche de nourriture des insectes et les traits d'histoire de vie.arabiensis agitation sur l'urine de vache pour l'acquisition de nutriments améliore les caractéristiques du cycle biologique.
Assurez-vous qu'il est sûr. arabiensis a été attiré par l'odeur de l'urine de vache fraîche, âgée de 24 heures, 72 heures et 168 heures, et les femelles à la recherche d'un hôte et nourries de sang (48 heures après le repas de sang) ont été mesurées dans un olfactomètre à tube en Y, et les femelles gestantes ont été évaluées pour le test de ponte. Une analyse chimique et électrophysiologique combinée a ensuite été utilisée pour identifier les composés bioactifs dans l'urine de vache dans les quatre classes d'âge. les composés actifs ont été évalués dans des essais en tube en Y et sur le terrain.
Recherchez le sang et la nourriture de l'hôte. Dans des études en laboratoire et sur le terrain, les Arabes ont été attirés par l'odeur naturelle et synthétique de l'urine de vache fraîche et vieillie. Les femelles enceintes étaient indifférentes aux réponses de l'urine de vache sur les sites de frai.
Anopheles arabinis acquisition et distribution d'urine de vache pour améliorer les caractéristiques du cycle biologique. L'alimentation complémentaire d'urine de vache affecte directement la capacité vectorielle en augmentant la survie quotidienne et la densité vectorielle, et indirectement en modifiant l'activité de vol et devrait donc être prise en compte dans les futurs modèles.
L'acquisition et la distribution des nutriments intègrent les caractéristiques de recherche de nourriture et d'histoire de vie des insectes [1,2,3].Les insectes sont capables de sélectionner et d'acquérir de la nourriture et d'effectuer une alimentation compensatoire en fonction de la disponibilité de la nourriture et des besoins en nutriments [1, 3]. , et la charogne, un processus connu sous le nom de flaques [2].Bien qu'une variété d'espèces de papillons et de mites soient principalement décrites, des trous d'eau se produisent également dans d'autres ordres d'insectes, et l'attraction et l'alimentation de ces types de ressources peuvent avoir des effets significatifs sur la santé et d'autres traits du cycle de vie [2, 4, 5, 6] ,7]. ses caractéristiques d'histoire de vie, mais ce comportement a jusqu'à présent été négligé. L'utilisation de l'agitation comme moyen d'augmenter l'apport en nutriments dans cet important véhicule mérite l'attention car cela peut avoir des conséquences épidémiologiques importantes.
L'apport d'azote chez les moustiques anophèles femelles adultes est limité en raison des faibles réserves caloriques transportées depuis le stade larvaire et de l'utilisation inefficace du repas de sang [9]. maniabilité, comme démontré par d'autres insectes [2]. À cet égard, l'attraction forte et distincte de l'une des espèces sœurs d'An. Le complexe d'espèces Gambian sl, Anopheles arabinis, urine de vache fraîche et vieillie [12,13,14], est intéressante. dans l'urine fraîche [15, 16]. Au fur et à mesure que l'urine de vache vieillit, les micro-organismes utilisent ces ressources pour réduire la complexité des composés azotés dans les 24 heures [15]. Avec l'augmentation rapide de l'ammoniac, associée à une diminution de l'azote organique, les micro-organismes alcalophiles (dont beaucoup produisent des composés toxiques pour les moustiques) se développent [15], qui peuvent être des femelles Ann. arabiensis est préférentiellement attirée par l'urine âgée de 24 heures ou moins [13, 14].
Dans cette étude, les Ans hôtes et nourris au sang ont été recherchés. Au cours de son premier cycle de gonadotrophines, arabiensis a été évalué pour l'acquisition de composés azotés, y compris l'urée, par mélange d'urine. iensis a découvert des corrélations chimiques derrière l'attractivité différentielle observée. Des mélanges d'odeurs synthétiques de composés organiques volatils (COV) identifiés dans de l'urine âgée de 24 heures ont été évalués plus avant dans des conditions de terrain, étendant les résultats obtenus dans des conditions de laboratoire et démontrant l'effet de l'odeur d'urine bovine sur différents états physiologiques.Attraction des moustiques. Les résultats obtenus confirment qu'An.arabiensis acquiert et distribue des composés azotés trouvés dans l'urine des vertébrés pour influencer les caractéristiques du cycle biologique. Ces résultats sont discutés dans le contexte des conséquences épidémiologiques potentielles et de la manière dont ils peuvent être utilisés pour la surveillance et le contrôle des vecteurs.
Les anophèles arabicans (souche Dongola) ont été maintenus à 25 ± 2 °C, 65 ± 5 % HR et un cycle lumière/obscurité de 12:12 h. Åstorp, SE) puis transférés dans des cages Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm; MegaView Science, Taichung, Taïwan) pour permettre l'émergence des adultes. Les adultes ont reçu une solution de saccharose à 10 % ad libitum jusqu'à 4 jours après l'émergence (dpe), moment auquel les femelles à la recherche d'un hôte ont reçu un régime immédiatement avant l'expérience ou ont été affamées pendant la nuit avec de l'eau distillée avant l'expérience, comme décrit ci-dessous. ved pendant seulement 4-6 heures avec de l'eau ad libitum. les femelles ont été utilisées pour des essais biologiques en tube de vol et transférées au laboratoire, puis ont reçu de l'eau distillée à volonté pendant 4 à 6 heures avant l'expérience.
Des tests d'alimentation ont été utilisés pour quantifier la consommation d'urine et d'urée chez les femelles arabes adultes. le régime alimentaire et fourni dans une matrice 4 × 4 dans des microtubes de 250 µl (Axygen Scientific, Union City, CA, US ; Figure 1A) Remplir jusqu'au bord (~ 300 µl). et 65 ± 5 % d'humidité relative. Ces expériences ont été répétées 5 à 10 fois. Après exposition au régime alimentaire, les moustiques ont été placés à -20 °C jusqu'à une analyse plus approfondie.
Recherchez l'urine et l'urée bovines absorbées par l'hôte et la femelle Anopheles arabianus suceuse de sang. Urine de vache de 168 heures (B). La teneur totale moyenne en azote (± écart type) de l'urine est représentée dans l'encart. La droite pointillée représente la droite de régression log-linéaire (F, G)
Pour libérer les aliments absorbés, les moustiques ont été placés individuellement dans des microtubes de 1,5 ml contenant 230 µl d'eau distillée et le tissu a été perturbé à l'aide d'un pilon jetable et d'un moteur sans fil (VWR International, Lund, SE), suivi d'une centrifugation à 10 krpm pendant 10 min. lecteur de microplaques à photomètre (SPECTROStar® Nano, BMG Labtech, Ortenberg, DE) nm). Alternativement, les moustiques ont été broyés dans 1 ml d'eau distillée, dont 900 µl ont été transférés dans une cuvette pour analyse spectrophotométrique (λ 620 nm ; UV 1800, Shimadzu, Kista, SE). 1 mg ml-1 de cyanure de xylène. Ensuite, la densité optique des concentrations de colorant connues a été utilisée pour déterminer la quantité de nourriture ingérée par chaque moustique.
Les données de volume ont été analysées à l'aide d'une analyse de variance unidirectionnelle (ANOVA) suivie des comparaisons par paires post hoc de Tukey (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, États-Unis, 1989-2007). Les analyses de régression linéaire ont décrit l'apport d'urée dépendant de la concentration et ont comparé les réponses entre les moustiques à la recherche d'un hôte et les moustiques suceurs de sang (GraphPad Prism v8.0.0 pour Mac, GraphPad Software, San Diego, CA, États-Unis).
Environ 20 µl d'échantillons d'urine de chaque groupe d'âge ont été liés sur du Chromosorb® W/AW (10 mg 80/100 mesh, Sigma Aldrich) et encapsulés dans des capsules en étain (8 mm × 5 mm). Les capsules ont été insérées dans la chambre de combustion d'un analyseur CHNS/O (Flash 2000, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, US) pour déterminer la teneur en azote dans l'urine fraîche et vieillie selon le protocole du fabricant. Azote total (g N l -1) a été quantifié sur la base des concentrations d'urée connues utilisées comme étalon.
Pour évaluer l'effet du régime alimentaire sur la survie des femelles à la recherche d'un hôte et suceuses de sang, les moustiques ont été placés individuellement dans de grandes boîtes de Pétri (12 cm de diamètre et 6 cm de hauteur ; Semadeni) avec un trou recouvert de filet dans le couvercle (3 cm de diamètre) avec pour la ventilation et l'approvisionnement alimentaire. tampon (DAB Dental AB, Upplands Väsby, SE) inséré dans une seringue de 5 ml (Thermo Fisher Scientific, Göteborg, SE), le piston retiré et placé au-dessus d'une boîte de Pétri (figure 1).1A). Changez votre alimentation tous les jours. Maintenez le laboratoire comme décrit ci-dessus. en utilisant les courbes de survie de Kaplan-Meyer et les tests du log-rank pour comparer les distributions de survie entre les régimes (IBM SPSS Statistics 24.0.0.0).
Un moulin à moustiques sur mesure basé sur Attisano et al.[17], composé de panneaux acryliques transparents de 5 mm d'épaisseur (10 cm de large x 10 cm de long x 10 cm de haut) sans panneaux avant et arrière (Fig. 3 : haut). 6,5 cm L) a coupé le tube vertical en deux pour former un bras attaché et un bras qui portait un petit morceau de papier d'aluminium comme signal d'interruption de la lumière.
Les femelles affamées depuis 24 heures ont reçu le régime ci-dessus pendant 30 minutes avant la contention. Les moustiques femelles entièrement nourries ont ensuite été anesthésiées individuellement sur de la glace pendant 2 à 3 minutes et attachées à des épingles à insectes avec de la cire d'abeille (Joel Svenssons Vaxfabrik AB, Munka Ljungby, SE), puis attachées aux bras des tubes horizontaux. 0™ (v4.01 ; Velleman, Gavere, BE). Le broyeur en vol a été placé dans une pièce climatisée (12 h : 12 h, clair : sombre, 25 ± 2 °C, 65 ± 5 % d'humidité relative).
Pour visualiser le modèle d'activité de vol, la distance totale parcourue (m) et le nombre total d'activités de vol consécutives ont été calculés par heure sur une période de 24 heures. -incréments de minutes.
Pour évaluer l'effet du régime alimentaire sur les performances de reproduction d'An.arabiensis, six femelles (4 dpe) ont été transférées directement dans des cages Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm) après le prélèvement de sang, puis ont reçu le régime expérimental pendant 48 h comme décrit ci-dessus. régime 20 à 50 fois. Les œufs ont été comptés et enregistrés pour chaque cage expérimentale. Des sous-échantillons d'œufs ont été utilisés pour évaluer la taille moyenne et la variation de longueur des œufs individuels (n ≥ 200 par régime) à l'aide d'un microscope Dialux-20 (DM1000 ; Ernst Leitz Wetzlar, Wetzlar, DE) équipé d'une caméra Leica (DFC) 320 R2 ;Leica Microsystems Ltd., DE). Les œufs restants ont été conservés dans une pièce contrôlée par le climat dans des conditions d'élevage standard pendant 24 h, et un sous-échantillon de larves du 1er stage récemment émergées (n ≥ 200 par régime) ont été mesurées, comme décrit ci-dessus. Comme Institute Inc.).
Les substances volatiles de l'espace de tête de l'urine fraîche (1 h après le prélèvement), âgée de 24 h, 72 h et 168 h ont été recueillies à partir d'échantillons prélevés sur des bovins zébus, races Arsi. Co., Minden, DE) dans des fûts en polyamide de 3 l avec couvercle dans des fûts en plastique de chlorure de vinyle.
Pour la collecte des volatils de l'espace de tête, un système en boucle fermée a été utilisé pour faire circuler un flux de gaz filtré sur charbon actif (100 ml min-1) à travers un sac en polyamide vers la colonne d'adsorption pendant 2,5 h à l'aide d'une pompe à vide à membrane (KNF Neuberger, Freiburg, DE). Avant utilisation, la colonne a été rincée avec 1 ml de n-hexane redistillé (Merck, Darmstadt, DE) et 1 ml de pentane (solvant pur à 99,0 % de qualité GC, Sigma Aldrich). Les matières volatiles adsorbées ont été éluées avec 400 μl de pentane. .
Réponses comportementales d'An à la recherche d'un hôte et mangeur de sang. Des extraits volatils de l'espace de tête collectés à partir d'urine fraîche, âgée de 24 h, 72 h et 168 h ont été analysés pour les extraits volatils de moustiques Arabidopsis à l'aide d'un olfactomètre à tube de verre droit [18]. 9,5 cm id) a été éclairé par 3 ± 1 lx de lumière rouge par le haut. Un flux d'air filtré au charbon et humidifié (25 ± 2 °C, 65 ± 2 % d'humidité relative) a passé le test biologique à 30 cm s-1. L'air est passé à travers une série de grilles en acier inoxydable, créant un flux laminaire et une structure de panache uniforme. sur l'extrémité au vent de l'olfactomètre, avec des changements de stimulateur toutes les 5 minutes.Pour l'analyse, 10 μl de chaque extrait d'espace libre, dilué à 1:10, ont été utilisés comme stimulus.Une quantité égale de pentane a été utilisée comme contrôle. climat pendant 1 min, puis la vanne papillon de la cage a été ouverte pour libérer. L'attraction pour le traitement ou le contrôle a été analysée comme la proportion de moustiques qui sont entrés en contact avec la source dans les 5 minutes suivant la libération. s pour les rapports impairs (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Réponse de frai d'An. Des extraits d'espace de tête d'urine de vache fraîche et vieillie ont été analysés dans des cages Bugdorm (30 cm × 30 cm × 30 cm ; MegaView Science). Une quantité égale de pentane a été utilisée pour ajuster le godet témoin. Les godets traitement et témoin ont été échangés entre chaque expérience pour contrôler les effets de position.
Une analyse par chromatographie en phase gazeuse et par détection de modèle d'antenne électronique (GC-EAD) d'An.arabiensis femelle a été réalisée comme décrit précédemment [20]. En bref, des extraits volatils frais de l'espace de tête ont été séparés à l'aide d'un Agilent Technologies 6890 GC (Santa Clara, CA, US) équipé d'une colonne HP-5 (30 m × 0,25 mm id, 0,25 μm d'épaisseur, Agilent Technologies).et le vieillissement de l'urine. L'hydrogène a été utilisé comme phase mobile avec un débit linéaire moyen de 45 cm s-1. Chaque échantillon (2 μl) a été injecté pendant 30 secondes en mode splitless avec une température d'entrée de 225 °C. ajouté et divisé 1: 1 dans une croix à faible volume mort Gerstel 3D / 2 (Gerstel, Mülheim, DE) entre le détecteur à ionisation de flamme et l'EAD. 0,5 cm de la sortie du tube. Chaque moustique individuel représentait une répétition, et pour les moustiques à la recherche d'un hôte, au moins trois répétitions ont été effectuées sur des échantillons d'urine de chaque âge.
Identification de composés bioactifs dans les collections d'espace de tête d'urine bovine fraîche et vieillie à l'aide d'un GC et d'un spectromètre de masse combinés (GC-MS ; 6890 GC et 5975 MS ; Agilent Technologies) pour obtenir des réponses antennaires dans l'analyse GC-EAD, fonctionnant en mode d'ionisation par impact électronique à 70 eV. épaisseur de film μm) en utilisant de l'hélium comme phase mobile avec un débit linéaire moyen de 35 cm s-1. Un échantillon de 2 μl a été injecté en utilisant les mêmes paramètres d'injecteur et la même température de four que pour l'analyse GC-EAD. quantification, de l'acétate d'heptyle (10 ng, 99,8 % de pureté chimique, Aldrich) a été injecté comme étalon externe.
Évaluation de l'efficacité d'un mélange d'odeurs synthétiques composé de composés bioactifs identifiés dans l'urine fraîche et vieillie pour attirer l'Ans.arabiensis à la recherche d'un hôte et suceur de sang, en utilisant le même olfactomètre et le même protocole que ci-dessus. Pour l'analyse, utilisez 10 μl d'une dilution au 1:100 du mélange entièrement synthétique, avec un taux de libération global allant d'environ 140 à 2400 ng h-1, pour évaluer l'attractivité pour les moustiques hôtes et suceurs de sang. Par la suite, le test est effectué sur des mélanges complets, dans lesquels les mélanges soustractifs de composés uniques du mélange complet sont éliminés. régression suivie de comparaisons par paires pour les rapports impairs (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Pour évaluer si l'urine de vache pouvait servir d'indice d'habitat hôte pour les moustiques porteurs du paludisme, de l'urine de vache fraîche et vieillie, collectée comme décrit ci-dessus, et de l'eau ont été placées dans des seaux maillés de 3 l (100 ml) et placées dans des pièges à appâts hôtes.(version BG-HDT ; BioGents, Regensburg, DE). Dix pièges placés à 50 m l'un de l'autre dans un pâturage, à 400 m de la communauté villageoise (Silay, Éthiopie, 5°53´24´´N, 37°29´24´´E) et aucun bétail, sur des aires de reproduction permanentes et des villages.Cinq pièges ont été chauffés pour simuler la présence d'un hôte, tandis que cinq pièges n'ont pas été chauffés. .Le nombre de moustiques capturés dans des pièges appâtés avec de l'urine d'âges différents a été comparé à l'aide d'une régression logistique avec une distribution bêta binomiale (JMP Pro, v14.0.0, SAS Institute Inc.).
Dans un village où le paludisme est endémique près de la ville de Maki, région d'Oromia, Éthiopie (8° 11′ 08″ N, 38° 81′ 70″ E; Figure 6A). Fig. 6A). Les critères utilisés pour sélectionner les maisons étaient : pas d'animaux autorisés dans la maison, aucune cuisine intérieure (tirer du bois de chauffage ou du charbon de bois) n'était autorisée (au moins pendant la période d'essai), et des maisons avec un maximum de deux habitants, dormant dans des insecticides.sous la moustiquaire imprégnée.L'approbation éthique a été accordée par le Comité d'examen de l'éthique de la recherche institutionnelle (IRB/022/2016) de la Faculté des sciences naturelles (CNS-IRB) de l'Université d'Addis-Abeba, conformément aux directives établies par la Déclaration d'Helsinki de l'Association médicale mondiale.Le consentement de chaque chef de ménage a été obtenu avec l'aide du personnel de vulgarisation sanitaire. conception, dans laquelle des mélanges synthétiques et des témoins ont été attribués à des maisons appariées la première nuit et échangés entre les maisons la nuit expérimentale suivante. Ce processus a été répété dix fois. De plus, pour estimer l'activité des moustiques dans les maisons sélectionnées, les pièges CDC ont été réglés pour fonctionner cinq nuits consécutives au début, au milieu et à la fin de l'essai sur le terrain à la même heure de la journée.
Un mélange synthétique contenant six composés bioactifs a été dissous dans de l'heptane (solvant à 97,0 % de qualité GC, Sigma Aldrich) et libéré à 140 ng h-1 à l'aide d'un distributeur de mèche en coton [20]. Le distributeur de mèche a permis à tous les composés d'être libérés dans des proportions constantes tout au long de l'expérience de 12 heures. L'heptane a été utilisé comme témoin. ; Figure 6A).Les pièges ont été suspendus à 0,8 - 1 m au-dessus du sol, près du pied du lit, et un volontaire a dormi sous une moustiquaire non traitée et a opéré entre 18h00 et 06h30. Dans l'étude de terrain, le piégeage des maisons jumelées a été analysé à l'aide d'un modèle d'ajustement logistique nominal, où l'attraction était la variable dépendante et le traitement (mélange synthétique vs témoin) était l'effet fixe (JMP® 14.0.0. Institut SAS Inc.).Ici, nous rapportons les valeurs χ2 et p du test du rapport de vraisemblance.
Évaluer s'il est sûr. arabiensis a pu obtenir de l'urine, sa principale source d'azote, l'urée, par alimentation directe, dans les 48 h suivant l'administration pendant 4 jours après (dpe) les essais d'alimentation des femelles à la recherche d'un hôte et nourries au sang (Fig. 1A). 299) = 56,00, p < 0,0001, respectivement ; Fig. 1B, C). De plus, les femelles à la recherche d'un hôte mangeaient moins d'urine à 72 heures par rapport à l'urine à 168 heures (Fig. 1B). saccharose (F(10 813) = 15,72, p < 0,0001 ; Figure 1D). Cela contraste avec la réponse des femmes nourries au sang, qui absorbaient généralement beaucoup plus de régimes contenant de l'urée que de l'eau, bien que significativement moins de 10 % de saccharose (F(10 557) = 78,35, p < 0,0001 ; Figure 1). 1E). deux états physiologiques, les femelles phlébotomisées ont absorbé plus d'urée que les femelles à la recherche d'un hôte aux concentrations les plus faibles, et ces femelles ont absorbé des quantités similaires d'urée à des concentrations plus élevées (F(1,953)= 78,82, p < 0,0001 ;Fig. 1F, G). Alors que l'apport d'un régime alimentaire contenant de l'urée semblait avoir des valeurs optimales (Fig. 1D, E), les femmes dans les deux états physiologiques étaient capables de moduler la quantité d'urée absorbée sur toute la plage de concentrations d'urée de manière log-linéaire (Fig. 1F, G).). De même, les moustiques semblent contrôler leur absorption d'azote en régulant la quantité d'urine absorbée, car la quantité d'azote dans l'urine se reflète dans la quantité absorbée (encarts Figure 1B, C et B).
Pour évaluer les effets de l'urine et de l'urée sur la survie des moustiques à la recherche d'hôtes et suceurs de sang, les femelles ont été nourries avec de l'urine des quatre âges (fraîche, 24 h, 72 h et 168 h après le dépôt) et une gamme de concentrations d'urée, ainsi que de l'eau distillée et 10 % de saccharose ont servi de contrôle (Figure 2A). 108,5, df = 5, p < 0,0001 ; urée : χ2 = 122,8, df = 5, p < 0,0001 ; Fig. 2B, C) et les femmes nourries au sang (urine : χ2 = 93,0, df = 5, p < 0,0001 ; urée : χ2 = 137,9, df = 5, p < 0,0001 ; Figure 2D,E).Dans toutes les expériences, les femelles nourries avec un régime d'urine, d'urée et d'eau avaient des taux de survie significativement plus faibles que les femelles nourries avec un régime de saccharose (Figure 2B-E). nourris avec 135 mM d'urée ont survécu plus longtemps que les témoins d'eau (p < 0,04) (Fig.2C). Par rapport à l'eau, les femmes nourries avec de l'urine fraîche et de l'urine de 24 heures ont survécu plus longtemps (p = 0,001 et p = 0,012, respectivement ; Figure 2D), tandis que les femmes nourries avec de l'urine de 72 heures ont survécu plus longtemps que celles nourries avec de l'urine fraîche courte et de l'urine âgée de 24 heures (p < 0,0001 et p = 0,013, respectivement ; Figure 2D). , les femelles nourries au sang ont survécu plus longtemps que toutes les autres concentrations d'urée et d'eau (p <0,013 ; figure 2E).
Survie des Anopheles arabinis femelles hôtes et suceuses de sang se nourrissant d'urine et d'urée de vache. l'urée (C, E) et les témoins, saccharose et eau, sont morts
La distance totale et le nombre de tours déterminés dans le test de l'usine de vol sur une période de 24 heures différaient entre les moustiques à la recherche d'un hôte et les moustiques suceurs de sang, qui montraient globalement moins d'activité de vol (Fig. 3). et étaient principalement diurnes. Les moustiques femelles qui fournissaient du saccharose ou de l'urine de 72 heures ont montré une activité tout au long de la période de 24 heures, tandis que les femelles qui ont fourni de l'eau étaient plus actives au milieu de la période.
Performances de vol de la femelle Anopheles arabinis suceuse de sang à la recherche d'un chasseur se nourrissant d'urine et d'urée de vache. -heures ont été enregistrées (foncé : gris ; clair : blanc). La distance moyenne et le nombre moyen d'épisodes sont indiqués à droite du graphique de l'activité circadienne. Les barres d'erreur représentent l'erreur standard de la moyenne. Analyse statistique, voir le texte
En général, l'activité de vol globale des femelles à la recherche d'un hôte suivait un schéma similaire à celui de la distance de vol sur une période de 24 heures. Contrairement au modèle d'activité de vol décrit par le régime d'urine, les femelles à la recherche d'un hôte nourries à l'urée ont présenté une activité de vol persistante sur une période de 24 heures, avec un pic pendant la seconde moitié de la phase sombre (Fig. 3). (F(5, 138) = 1310,91, p < 0,0001). Les femelles à la recherche d'un hôte nourries avec n'importe quelle concentration d'urée ont volé plus longtemps que les femelles nourries avec de l'eau ou du saccharose (p < 0,03).
L'activité de vol globale des moustiques suceurs de sang était stable et soutenue sur 24 heures dans tous les régimes, avec une activité urinaire accrue pendant la seconde moitié de la période d'obscurité pour les femelles nourries à l'eau ainsi que pour les femelles nourries fraîches et âgées de 24 heures (image 3). 8) = 1,36, p = 0,24) .avec autre urine et régime témoin (frais, p = 0,0091 ; 72 heures, p = 0,0022 ; 168 heures, p = 0,001 ; saccharose, p = 0,0017 ; dH2O, p = 0,036).
Les effets de l'urine et de l'urée sur les paramètres de reproduction ont été évalués dans des essais biologiques de ponte (figure 4A) et ont été étudiés en fonction du nombre d'œufs pondus par chaque femelle, de la taille des œufs et des larves de premier stade nouvellement écloses. Le nombre d'œufs pondus. repas pondaient significativement plus d'œufs que les femelles nourries avec d'autres régimes d'urine et étaient similaires à ceux nourris avec du saccharose (Fig. 4B). significativement plus petit (Fig. 4C). En outre, le régime urinaire a affecté de manière significative la taille des larves (F (5, 187) = 7, 86, p <0, 0001), avec des larves significativement plus grandes émergeant d'œufs pondus par des femelles nourries d'urine âgées de 24 et 72 heures que d'œufs pondus à partir d'œufs larves.
Performances de reproduction de la femelle Anopheles arabinis se nourrissant d'urine et d'urée de vache. par le régime alimentaire fourni (urine de vache : BD ; urée : EG). Les moyennes de chaque paramètre mesuré à l'aide de noms de lettres différents étaient significativement différentes les unes des autres (ANOVA unidirectionnelle utilisant l'analyse post hoc de Tukey ; p < 0,05). Les barres d'erreur représentent l'erreur standard de la moyenne
En tant que principal composant azoté de l'urine, l'urée, lorsqu'elle est fournie comme alimentation aux femelles nourries au sang, a affecté de manière significative les paramètres de reproduction dans toutes les études. sur des concentrations d'urée de 134 µM ou plus pondent des œufs plus gros que les femelles nourries d'eau (F(10, 4245) = 36,7 ; p < 0,0001 ; Figure 4F), et la taille des larves, bien qu'affectée par des concentrations similaires d'urée chez les mères (F(10, 3305) = 37,9 ; p < 0,0001) est plus variable (Fig. 4G).
Attractivité globale pour les extraits volatils de l'espace de tête d'urine bovine à la recherche d'un hôte. 168 heures : p = 0,012, pentane : p = 0,00070), sauf pour l'odeur d'urine fraîche (p = 0,13 ; Figure 5B). Urine âgée de 72 heures par rapport aux témoins (p = 0,0066; Figure 5C).
Réponses comportementales aux odeurs naturelles et synthétiques d'urine de vache dans la recherche d'Anopheles arabianus hôte et nourri au sang. Schéma de l'olfactomètre à tube de verre (A). L'urine de vache âgée de 8 heures (G) est affichée. Les traces de détection d'antenne électronique (EAD) montrent des changements de tension en réponse aux composés bioactifs dans l'espace de tête élués du chromatographe en phase gazeuse et détectés par un détecteur à ionisation de flamme (FID). La barre d'échelle représente l'amplitude de réponse (mV) par rapport au temps de rétention (s). .Trouver l'hôte (H) et le suceur de sang (I) An.arabiensis a des attraits différents pour les mélanges synthétiques d'odeurs d'urine de vache fraîche et vieillie.p < 0,05). Les barres d'erreur représentent l'erreur standard de l'échelle
Ann.arabiensis femelle, 72 h et 120 h après le repas de sang, pendant le frai, aucune préférence n'a été montrée pour les extraits volatils de l'espace de tête d'urine de vache fraîche et vieillie par rapport aux témoins au pentane (χ2 = 3, 07, p> 0, 05; fichier supplémentaire 1: Fig. S1).
Pour les femelles Ann.arabiensis, les analyses GC-EAD et GC-MS ont identifié huit, six, trois et trois composés bioactifs (Figure 5D-G). Bien que des différences dans le nombre de composés qui ont provoqué des réponses électrophysiologiques aient été observées, la plupart de ces composés étaient présents dans chaque extrait volatil de l'espace de tête collecté à partir d'urine fraîche et vieillie.
Le taux de libération total de composés bioactifs volatils dans l'espace de tête est passé de 29 µg h-1 dans l'urine fraîche à 242 µg h-1 dans l'urine âgée de 168 heures, principalement en raison de l'augmentation du p-crésol et du m-formaldéhyde. le chromatogramme (Fig. 5D)-G panneau de gauche) et les réponses physiologiques à ces composés (Fig. 5D-G panneau de droite).
Dans l'ensemble, le mélange synthétique avait un rapport naturel similaire de composés bioactifs identifiés dans les extraits volatils d'espaces de tête d'urine fraîche et vieillie (Fig. 5D – G) et ne semblait pas susciter d'attrait significatif dans la recherche d'un hôte (χ2 = 8,15, df = 4, p = 0,083 ; Fig. 5H) ou de moustiques suceurs de sang (χ2 = 4,91, df = 4, p = 0,30 ; Fig. 5 I). Cependant, des comparaisons par paires post hoc entre les traitements ont montré que les moustiques à la recherche d'un hôte étaient significativement attractifs pour le mélange synthétique d'urine âgée de 24 h par rapport aux témoins au pentane (p = 0, 0086; Figure 5H).
Pour évaluer le rôle des composants individuels dans les mélanges synthétiques d'urine âgée de 24 h, six mélanges soustractifs ont été évalués par rapport à des mélanges complets dans le test du tube en Y, dans lequel des composés individuels ont été retirés. Plus petit qu'entièrement mélangé. En revanche, l'élimination des composés individuels du mélange entièrement synthétique n'a pas affecté les réponses comportementales des moustiques suceurs de sang (χ2 = 11,38, df = 6, p = 0,077), à l'exception du décanal, qui a entraîné des niveaux inférieurs par rapport au mélange complet Attraction (p = 0,022 ; Fichier supplémentaire 1 : Figure S2B).
Dans un village d'Ethiopie où le paludisme est endémique, l'efficacité d'un mélange synthétique d'urine de vache de 24 heures pour attirer les moustiques dans des conditions de terrain a été évaluée pendant dix nuits (Fig. 6A). 1).Anopheles arabinis est le seul membre du complexe d'espèces An.Gambian identifié par analyse PCR.En moyenne, 320 moustiques ont été capturés par nuit, période pendant laquelle les pièges avec des appâts synthétiques mélangés ont capturé plus de moustiques que les pièges appariés sans mélange (χ2(0, 3196) = 170,0, p < 0,0001). .Des nombres similaires de moustiques ont été capturés dans chaque paire de pièges, indiquant l'absence de biais entre les maisons (χ2(0, 1665) = 9 × 10-13, p > 0,05) et l'absence de déclin de la population au cours de la période d'étude. Par rapport aux pièges témoins, le nombre de moustiques capturés dans les pièges contenant le mélange synthétique a été significativement alimentation sanguine (χ2(0, 650) = 32,2, p < 0,0001) et grossesse (χ2(0, 228) = 6,27, p = 0,0123 ;Fichier complémentaire 1 : tableau S1). Cela se reflète également dans le nombre total de moustiques capturés : hôte cherchant > hématophage > gravide > semi-gravide > mâle.
Évaluation sur le terrain de l'efficacité d'un mélange d'odeur d'urine de vache synthétique sur 24 heures. Des essais sur le terrain ont été menés dans le centre-sud de l'Éthiopie (carte), près de la ville de Maki (encart), à l'aide d'un piège lumineux des Centers for Disease Control (CDC) (à droite) dans des maisons jumelées, avec un carré latin (image aérienne) (A). un effet dépendant de l'état physiologique. De plus, ces pièges ont capturé un nombre significativement accru de moustiques Culex hôtes. (D) Par rapport au contrôle. Les barres de gauche représentent l'indice de sélection moyen des moustiques capturés dans des paires d'appâts odorants (vert) et de pièges témoins (ouverts) (N = 10), tandis que les barres de droite représentent l'indice de sélection moyen dans des paires de pièges témoins (ouverts ; N = 5).).Les astérisques indiquent les niveaux de signification statistique (*p = 0,01 et ***p < 0,0001)
Les trois espèces ont été capturées différemment dans des pièges contenant des mélanges synthétiques. A la recherche d'un hôte (χ2(1, 1345) = 71,7, p < 0,0001), d'un gavage (χ2(1, 517) = 16,7, p < 0,0001) et d'une gestation (χ2(1, 180) = 6,11, p = 0,0134) un .arabiensis a été piégé dans le piège libérant le mélange synthétique (Fig. 6B), alors que la quantité d'An ne différait pas. Des Pharoensis dans différents états physiologiques ont été trouvés (Fig. 6C). Pour Culex, seule une augmentation significative du nombre de moustiques cherchant des hôtes a été trouvée dans les pièges appâtés avec le mélange synthétique (χ2(1,1319) = 12,6, p = 0,0004; Fig. 6D), par rapport aux pièges témoins.
Des pièges à appâts hôtes situés à l'extérieur des hôtes potentiels entre les sites de reproduction et les communautés rurales en Éthiopie ont été utilisés pour évaluer si les moustiques porteurs du paludisme utilisent l'odeur d'urine de vache comme indice d'habitat hôte. 2(5, 25) = 2,29, p = 0,13 ; Fichier supplémentaire 1 : Figure S3).
Les moustiques du paludisme acquièrent et distribuent des composés contenant de l'azote en se nourrissant de manière compensatoire de l'urine de vache (c'est-à-dire des flaques d'eau) pour améliorer les caractéristiques de leur cycle biologique, comme d'autres insectes [2, 4, 24, 25, 26]. l'urée, le principal composant azoté de l'urine [15, 16]. Selon l'état physiologique du moustique femelle, les nutriments contenus dans l'urine sont alloués pour améliorer l'activité de vol et la survie des moustiques femelles à la recherche d'un hôte, ainsi que les caractéristiques de survie et de reproduction des individus nourris au sang pendant le premier cycle gonadotrope. s'engager dans une alimentation à faible risque. Cette découverte a des conséquences épidémiologiques importantes, car les femelles augmentent leur espérance de vie, leur activité et leur capacité de reproduction, ce qui affecte la capacité vectorielle. De plus, ce comportement pourrait être la cible de futurs programmes de gestion des vecteurs.