La capacité à percevoir la température est un sens fondamental pour les insectes. Une telle thermoréception est impliquée dans les préférences environnementales, pour éviter les conditions nocives et, dans le cas des suceurs de sang, pour reconnaître et localiser les victimes potentielles.
La sensibilité thermique réside dans des récepteurs moléculaires situés sur la membrane de cellules spécialisées réparties dans tout le corps, notamment sur les antennes et dans le cerveau.
Les insectes suceurs de sang détectent et s’approchent d’objets dont la température correspond à peu près à celle d’un vertébré à sang chaud. La recherche dépend de la détection des signaux émis tels que le dioxyde de carbone (CO₂), les odeurs et la chaleur corporelle. Les récepteurs pour détecter le CO₂ et les odeurs des victimes ont été trouvés chez les moustiques, mais jusqu’à présent le mécanisme de localisation thermique à sang chaud n’a pas été mis en évidence.
Ces dernières années, la recherche sur le comportement des moustiques a déterminé ce qui aide les insectes à détecter à distance les signaux chimiques volatils. Les facteurs qui les maintiennent dans leur vol de proximité alors qu’ils se préparent à atterrir sur leur victime ont été très difficiles à identifier. Un article de recherche récemment publié expose les fondements génétiques et moléculaires qui guident les moustiques dans leur vol vers leur dîner.
Dans la nature, les moustiques femelles affichent une soif insatiable de sang, mais leurs homologues élevés en laboratoire manquent parfois d’appétit. Pour étudier leur comportement et stimuler leur appétit, le groupe de chercheurs signataires de l’article les a maintenus sous un éclairage artificiel et, pour imiter les stimuli qu’ils auraient rencontrés à l’extérieur, ils ont utilisé divers signaux sensoriels : la chaleur d’un disque métallique chauffé, des bouffées de carbone dioxyde de carbone et l’attrayant parfum humain émanant des chaussettes non lavées.
Les moustiques élevés en laboratoire ont répondu à ces stimuli. Mais les membres de populations qui avaient été génétiquement modifiés pour cesser d’exprimer un thermostat moléculaire, IR21a, situé dans les antennes, ne l’ont pas fait. En bloquant le thermostat, les moustiques sont moins capables de détecter la chaleur et sont plus réticents à chercher du sang humain.
Il n’y a pas de plus grand leurre pour les moustiques femelles qu’un corps débordant de sang chaud. Mais, pour qu’ils le trouvent enfin, il faut qu’ils correspondent à certains signaux sensoriels stimulants. Tout d’abord, les émanations de CO₂ issues de la respiration agissent, ce qui les stimule à localiser des cibles situées jusqu’à une distance d’une cinquantaine de mètres.
Ensuite, si les émissions proviennent d’un groupe, les moustiques choisissent les victimes qu’ils trouvent les plus appétissantes. La discrimination s’opère selon l’odeur corporelle, liée aux colonies de micro-organismes qui transforment la sueur en acides organiques volatils comme l’acide lactique. Une fois qu’ils sont à moins d’un pied de leur proie, leurs capteurs thermiques à courte portée et leur odeur corporelle entrent en jeu, ouvrant la voie à la peau qu’ils souhaitent la plus savoureuse.
Détection thermique des moustiques
Bien que cela puisse paraître surprenant au premier abord, pour découvrir la stratégie de détection thermique des moustiques, les chercheurs ont choisi des mouches des fruits du genre Drosophila. Étant donné que les moustiques suceurs de sang descendent d’ancêtres non hématophages, les chercheurs ont voulu déterminer si l’émergence de la recherche de chaleur et de l’alimentation sanguine induite par la chaleur chez les moustiques impliquait la génération de nouveaux thermorécepteurs ou la réutilisation de ceux existants.
Ainsi, bien que les mouches des fruits soient séparées des moustiques par des appétits nutritionnels drastiques et quelque 200 millions d’années d’évolution, les deux partagent beaucoup de machinerie moléculaire.
Les chercheurs se sont concentrés sur IR21a, un récepteur qui aide les mouches des fruits à détecter et à migrer vers des températures plus fraîches pour éviter la surchauffe.
Quand, grâce à la technologie CRISPR, les redoutables moustiques Anopheles gambiae ont été génétiquement modifiés pour assommer IR21a, ils n’étaient plus attirés par les microthermes de laboratoire chauffés à 37⁰C, une cible irrésistible pour les moustiques normaux.
Les expériences de l’équipe montrent que l’IR21a fonctionne à la fois chez les mouches des fruits et les moustiques, mais avec une différence fondamentale. Il aide les premiers à éviter la chaleur, tandis qu’il fait naviguer les seconds vers celle-ci.
Cela suggère que les moustiques ont réutilisé un gène évolutif ancien dans un nouveau circuit cellulaire auquel ils ont donné une nouvelle fonction : au lieu de l’utiliser pour la thermorégulation, comme le font les mouches des fruits, ils l’utilisent comme radar pour détecter les organismes à sang chaud.
Les moustiques sans IR21a montraient moins d’intérêt pour le sang chaud qui leur était fourni par une soucoupe chaude fixée au sommet de leur cage en filet, même si c’était leur principale source de nourriture. Cependant, assommer IR21a n’est pas suffisant pour dérouter complètement un moustique affamé.
Pour stimuler les moustiques sans IR21a, les chercheurs ont injecté dans la cage de l’air enrichi en dioxyde de carbone et ont placé des morceaux de chaussettes et de bas non lavés autour des soucoupes. Les morceaux de certains membres de l’équipe se sont avérés être des tirages plus puissants que ceux des autres.
On peut en déduire que l’odeur d’acide lactique émanant des pieds, différente chez chaque individu, les attire vraiment et explique pourquoi lorsqu’on arrive à portée les moustiques perdent de la hauteur et volent directement vers les chevilles.
Pourquoi cet engouement pour la recherche de chevilles ?
Parce qu’ils agissent comme des cheminées à travers lesquelles s’élèvent les émanations volatiles des pieds, dans la zone plantaire desquelles se concentrent 250 000 glandes sudoripares, une quantité qui dépasse celle de toute autre partie accessible de notre corps.
Les autres zones à forte concentration de sueur sont les paumes des mains (les cheminées seraient les avant-bras) et la région frontale du visage (dans ce cas en raison de l’émanation des oreilles), deux autres terrains d’atterrissage préférés des moustiques.
En tout cas, l’expérience indique que les moustiques sont particulièrement aptes à nous trouver. Avec autant de signaux sensoriels différents qui les stimulent, essayer de contourner une seule voie ne suffira jamais à entraver cette capacité forgée au cours de millions d’années d’évolution.
Malgré tout, en identifiant davantage de leurres qui conduisent les moustiques vers l’homme, les chercheurs s’engagent sur la voie du développement de répulsifs plus puissants, y compris ceux qui pourraient altérer les capacités de navigation des insectes vecteurs des maladies qu’ils provoquent chaque année, soit 700 000 décès dans le monde.
Coiffure Manuel Lorca Il est professeur à l’Université d’Alcalá, au Département des sciences de la vie de l’Institut Franklin d’études nord-américaines.
Cet article a été publié à l’origine dans La Conversation Espagne.
