La phéromone sexuelle heptacosane améliore la compétitivité sexuelle des mâles stériles Aedes aegypti | Croissance des cheveux de Hangzhou Co., Ltd

Parasites & Vecteurs tome 16, Numéro d'article : 102 (2023) Citer cet article

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Aedes aegypti est un vecteur qui transmet diverses maladies virales, dont la dengue et le Zika. La technique des insectes stériles à base de rayonnement (SIT) a un effet limité sur le contrôle des moustiques en raison de la difficulté à irradier les mâles sans réduire leur compétitivité d'accouplement. Dans cette étude, la phéromone sexuelle de l'insecte, l'heptacosane, a été appliquée à Ae. aegypti pour déterminer si cela pourrait améliorer la compétitivité sexuelle des mâles irradiés.

De l'heptacosane a été enduit sur l'abdomen d'Ae. aegypti autorisés à s'accoupler avec des femelles vierges non traitées. Le taux d'insémination a été utilisé pour évaluer l'attractivité des mâles traités à l'heptacosane pour les femelles. Les pupes ont été irradiées avec différentes doses de rayons X et de rayons γ, et l'émergence, le temps de survie, le nombre d'œufs et le taux d'éclosion ont été détectés pour trouver la dose optimale de rayons X et de rayons γ. Les mâles irradiés à la dose optimale ont été enduits d'heptacosane, libérés dans des proportions différentes avec des mâles non traités et accouplés avec des femelles. L'effet de l'heptacosane sur la compétitivité d'accouplement des moustiques irradiés a ensuite été évalué par le taux d'éclosion, la stérilité induite et l'indice de compétitivité d'accouplement.

L'application d'heptacosane sur Ae. les mâles aegypti ont significativement augmenté le taux d'insémination des femelles de 20%. Le rayonnement des pupes n'a pas affecté le nombre d'œufs mais a considérablement réduit le temps de survie et le taux d'éclosion. L'émergence des pupes n'a pas été affectée par le rayonnement X mais a été affectée par le rayonnement γ. Les pupes exposées aux rayons X de 60 Gy et aux rayons γ de 40 Gy ont été sélectionnées pour des expériences ultérieures. Après une irradiation aux rayons X de 60 Gy ou une irradiation aux rayons γ de 40 Gy, le taux d'éclosion moyen était inférieur à 0,1 % et le temps de survie moyen était supérieur à 15 jours. De plus, à taux de libération identique, le taux d'éclosion du groupe irradié parfumé à l'heptacosane était inférieur à celui du groupe sans heptacosane. A l'inverse, l'indice de stérilité mâle et de compétitivité à l'accouplement des mâles a été significativement augmenté grâce à l'utilisation de l'heptacosane.

La phéromone sexuelle heptacosane a amélioré l'interaction entre Ae. aegypti mâles et femelles. Le parfumage des mâles irradiés par des rayons X ou des rayons γ avec de l'heptacosane a conduit à une augmentation significative de la compétitivité d'accouplement. Cette étude a fourni une nouvelle idée pour améliorer l'effet d'application de la SIT.

Aedes aegypti est un vecteur responsable de la transmission de diverses maladies virales, dont la dengue, le Zika, le chikungunya et la fièvre jaune, qui constituent une grande menace pour la santé humaine [1]. L'utilisation d'insecticides chimiques pour lutter contre les moustiques reste le moyen le plus efficace de lutter contre ces maladies transmises par les moustiques [2]. Cependant, l'utilisation intensive de pesticides chimiques peut rendre les moustiques résistants aux pesticides, et les résidus de pesticides constituent une menace pour les humains et les organismes non ciblés [3, 4]. Ainsi, la nécessité de trouver de nouvelles méthodes de contrôle des moustiques est urgente.

La technique des insectes stériles (SIT) consiste à libérer un grand nombre de moustiques mâles stériles irradiés pour concurrencer les mâles sauvages pour les partenaires femelles afin de supprimer la population de moustiques [5]. Cette technique est spécifique à l'espèce, respectueuse de l'environnement et adaptée au contrôle à grande échelle [6]. Pour un meilleur contrôle des moustiques vecteurs de maladies, l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture et l'Agence internationale de l'énergie atomique ont intensifié leurs efforts pour développer et améliorer de manière globale les packages SIT pour la gestion des moustiques à l'échelle de la zone afin de soutenir leurs États membres [7] . Plusieurs pays mènent actuellement des essais pilotes pour évaluer l'efficacité de la SIT. Par exemple, l'Institut national de la santé publique du Mexique évalue la possibilité de l'ITS comme mesure de contrôle supplémentaire pour Ae. aegypti et Ae. albopictus dans les zones les plus touchées du pays [8]. Par ailleurs, des études de faisabilité sur l'utilisation de la SIT contre les Ae. albopictus a débuté en 2000, dont plusieurs essais de terrain sur le lâcher de mâles irradiés [9, 10]. De plus, des techniques d'insectes stériles basées sur les rayonnements ont été combinées avec des techniques d'incompatibilité d'insectes induites par Wolbachia pour contrôler les moustiques sur le terrain (connues sous le nom de techniques d'incompatibilité d'insectes/SIT [IIT-SIT]) [5]. Après la séparation des sexes et la radiation, toute femelle avec Wolbachia accidentellement libérée ne serait pas en mesure de se reproduire, minimisant ainsi tout établissement indésirable de Wolbachia dans la nature. L'utilisation de l'IIT-SIT a réussi à contrôler Ae. albopictus dans des essais sur le terrain en Chine [5] et a supprimé la population naturelle d'Ae. aegypti à Singapour [11], en Thaïlande [12] et au Mexique [13].

Les rayons gamma sont la source de rayonnement la plus couramment utilisée en SIT, avec une énergie photonique élevée et une forte capacité de pénétration, mais avec la gestion plus stricte des substances radioactives dans la plupart des pays, l'acquisition de sources de rayons γ est devenue de plus en plus difficile. En revanche, les appareils à rayons X sont plus faciles à obtenir, plus simples à utiliser et plus sûrs, mais leur pouvoir de pénétration est plus faible que celui des rayons γ [14]. Une fois que les moustiques mâles ont été irradiés par des rayons X ou des rayons γ, leur temps de survie et leur capacité à rivaliser avec les moustiques mâles non irradiés pour s'accoupler avec des femelles sont considérablement affectés, ce qui limite également considérablement la large application de cette technologie [15].

Les phéromones sont des signaux chimiques utilisés dans la communication entre les individus de la même espèce, et leurs rôles incluent l'attraction, l'agressivité, l'aphrodisiaque, l'anti-aphrodisiaque, l'agrégation, la reconnaissance de la parenté et la reconnaissance du signal d'alarme [16, 17]. Chez de nombreuses espèces d'insectes diptères, telles que la mouche domestique, la mouche des fruits, la mouche du vinaigre et le moustique, les dioléfines et les monooléfines à longue chaîne (hydrocarbures cuticulaires, CHC) présentes à la surface de l'épiderme agissent comme des attractifs et des aphrodisiaques, affectant le choix du partenaire et incitant à la cour [18]. Les CHC tricosane et heptacosane ont été isolés et identifiés à partir d'extraits épidermiques de mâles matures d'Anopheles stephensi, et il a été démontré que l'heptacosane améliore l'attractivité des mâles sexuellement matures pour les femelles [19]. Cependant, on sait peu de choses sur ces phéromones chez les moustiques Aedes. Par conséquent, nous nous sommes demandé si la phéromone sexuelle des moustiques Anopheles affectait l'activité d'accouplement des moustiques Aedes. Dans cette étude, nous avons comparé les effets des composants CHC (tricosane et heptacosane) sur le succès d'accouplement des mâles adultes Ae. moustiques aegypti. En outre, nous avons également combiné la phéromone avec la SIT (irradiation aux rayons X et aux rayons γ des moustiques mâles) pour déterminer si la phéromone peut améliorer la compétitivité des moustiques mâles stériles et obtenir un meilleur effet inhibiteur sur les populations de moustiques.

Des moustiques Aedes aegypti de la ville de Zhanjiang, province du Guangdong, en Chine, ont été collectés par le Centre provincial de contrôle et de prévention des maladies du Guangdong. Cette colonie a été maintenue dans des conditions de 28 ± 1 °C, 80 ± 5 % d'humidité relative et un cycle lumière/obscurité de 16 h/8 h. Les larves de moustiques ont été nourries quotidiennement avec de la nourriture pour tortues et les adultes ont reçu une solution de glucose à 10 % ad libitum. Du sang de souris Kunming (fourni par le Centre d'expérimentation animale de l'Université médicale d'Anhui) a été autorisé à nourrir les femelles adultes pour pondre des œufs.

L'accélérateur linéaire Varian Clinac 23EX (Varian, Palo Alto, Californie, États-Unis) et le dispositif d'irradiation Biobeam GM2000 γRay (Gamma-Service Medical GmbH, Leipzig, Allemagne) ont été utilisés pour les rayonnements X et γ, respectivement.

L'heptacosane et le tricosane ont été dissous dans du n-hexane à une concentration de 75 µg/ml et appliqués sur l'abdomen d'Ae de 2 jours. aegypti mâles utilisant des pinceaux comme décrit par Wang et al. [19]. Le solvant n-hexane a été utilisé comme témoin. Quarante-huit heures plus tard, 20 mâles traités et 20 femelles vierges ont été introduits dans une cage (25 × 35 × 25 cm) et autorisés à s'accoupler pendant la nuit. Ensuite, les spermathèques femelles ont été disséquées et le statut d'insémination a été examiné. Lorsque du sperme était détecté dans au moins une des trois spermathèques, le moustique était considéré comme inséminé avec succès. Chaque traitement a été répété trois fois, avec 20 moustiques par répétition, et les tests d'activité d'accouplement ont été répétés trois fois.

Selon la taille et la couleur des pupes, Ae. aegypti pupes mâles ont été sélectionnées. Ensuite, les pupes mâles sélectionnées (âgées de 12 à 24 h, 150 à 200/plateau) ont été placées au centre du plateau (diamètre : 9 cm). L'excès d'eau dans le bac a été enlevé avec une paille. Le plateau était placé au fond de la chambre d'irradiation aux rayons X ou aux rayons γ. Des pupes de moustiques ont été exposées à des rayons X ou des rayons γ à un débit de dose de 200 Gy/h. Après une irradiation de 20 Gy, 40 Gy ou 60 Gy, les pupes ont été transférées dans des cages propres (25 × 35 × 25 cm). Après 48 h, les pupes mortes non émergées ont été comptées pour évaluer le taux d'émergence. De plus, 30 femelles non irradiées et vierges ont été ajoutées à chaque cage (contenant 30 mâles irradiés) pour s'accoupler pendant la nuit puis se nourrir de sang. Les femelles nourries au sang ont été placées dans des tubes individuels de 70 ml contenant des papiers filtres humides pour la ponte. Les femelles n'ont été nourries qu'une seule fois avec du sang de souris Kunming, et il en a été de même pour la collecte des œufs. Au bout de 5 jours, les papiers filtres retenant les œufs ont été laissés sécher pendant 24 h dans des conditions ambiantes puis placés dans un bassin d'eau pendant 7 jours pour l'éclosion. La fertilité des femelles a été calculée en enregistrant le nombre individuel d'œufs au microscope et les taux d'éclosion. De plus, des pupes exposées à 20 Gy, 40 Gy et 60 Gy ont été choisies pour examiner les effets des rayons X ou des rayons γ sur la durée de survie des mâles adultes. Trois répliques de 30 pupes ou moustiques adultes ont été utilisées dans chaque traitement, y compris les témoins (groupes non irradiés). Les mâles ont été nourris avec une solution de glucose à 10 %.

En combinaison avec les résultats expérimentaux ci-dessus (impact relativement faible sur le temps de survie des mâles et meilleur effet sur la réduction du taux d'éclosion), des pupes exposées à des rayons X de 60 Gy et à des rayons γ de 40 Gy ont été choisies pour examiner les effets de l'heptacosane. (alors que le tricosane n'a pas augmenté de manière significative le taux d'insémination) sur la compétitivité des mâles à l'accouplement des moustiques irradiés.

Les pupes mâles (âgées de 12 à 24 h) ont été irradiées avec des rayons X de 60 Gy ou des rayons γ de 40 Gy, puis transférées dans des cages propres pour l'émergence. Après 48 h, de l'heptacosane a été enduit sur l'abdomen des mâles. Ensuite, 30, 30, 90, 150 et 210 mâles traités ont été déplacés vers différentes cages contenant 0, 30, 30, 30 et 30 mâles non irradiés. Les rapports de relargage [(irradié + heptacosane)/non irradié ; IH/U] étaient de 1:0, 1:1, 3:1, 5:1 et 7:1. Des mâles irradiés sans heptacosane et des moustiques mâles non irradiés ont été relâchés dans les mêmes rapports de libération (irradiés/non irradiés ; I/U) que les témoins. Après 24 h, 30 moustiques femelles (vierges non irradiées, âgées de 5 à 7 jours) ont été placées dans chaque cage pour une compétition d'accouplement pendant 3 jours. Ensuite, les femelles ont été nourries avec du sang de souris Kunming. Après 5 jours, les œufs ont été collectés et laissés éclore pendant 7 jours. Le taux d'éclosion de chaque groupe a été enregistré. Trois répétitions ont été réalisées pour chaque groupe. La stérilité induite (IS) et l'indice de compétitivité sexuelle des mâles (C) ont été calculés selon les formules suivantes [20, 21] :

où Hs est le taux d'éclosion du groupe témoin irradié, Hc est le taux d'éclosion du groupe de compétition (un rapport mixte de mâles non irradiés et irradiés), Hn est le taux d'éclosion du groupe témoin non irradié, N est le nombre de mâles non irradiés , et S est le nombre de mâles irradiés.

Des analyses statistiques ont été effectuées à l'aide d'IBM SPSS version 20. Les différences de taux d'émergence et d'éclosion entre les groupes ont été comparées à l'aide du test du chi carré de Pearson et du test de Bonferroni. L'analyse de la variance (ANOVA) et le test post hoc de Tukey ont été utilisés pour comparer les différences de nombre d'œufs, d'IS et de C entre les groupes. Une analyse de Kaplan-Meier a été effectuée pour déterminer les différences relatives de temps de survie entre les groupes. Les valeurs de P < 0,05 ont été considérées comme statistiquement significatives.

Le taux d'insémination moyen des femelles Ae. aegypti dans le groupe traité à l'heptacosane était de 60,6 ± 1,6 %, ce qui était significativement plus élevé que les 36,1 ± 2,3 % dans le groupe tricosane (χ2 = 21,535, df = 1, P < 0,001) et 40,6 ± 2,5 % dans le groupe n- groupe témoin hexane (χ2 = 14,402, df = 1, P < 0,001). Cependant, il n'y avait pas de différence significative dans le taux d'insémination d'Ae. aegypti entre le groupe n-hexane et le groupe témoin tricosane (χ2 = 0,752, df = 1, P = 0,386). Par conséquent, l'application de tricosane sur des mâles matures Ae. aegypti n'a pas affecté leurs activités d'accouplement, tandis que l'application d'heptacosane a augmenté de manière significative le taux d'insémination d'Ae. femelles aegypti de 20%.

La dose de rayonnement n'a eu aucun effet sur le nombre d'œufs pondus par femelle, quel que soit le type de rayonnement utilisé (χ2 = 6,584, df = 3, P = 0,086) (tableau 1). Cependant, lorsque la dose de rayonnement γ atteignait 40 Gy ou 60 Gy, le taux d'émergence des pupes était significativement inférieur à celui du groupe témoin (χ2 = 39,155, df = 3, P < 0,001) (Tableau 1).

De plus, le rayonnement des pupes mâles (y compris les rayons X et les rayons γ) n'était pas corrélé au nombre d'œufs femelles (F = 0, 592, df = 6, P = 0, 737). En revanche, le taux d'éclosion a diminué de manière significative avec l'augmentation de la dose de rayonnement (χ2 = 3635.000, df = 6, P <0.001) (Fig. 1). Après un rayonnement X de 60 Gy ou supérieur ou égal à un rayonnement γ de 40 Gy, le taux d'éclosion était inférieur à 0,1 %. De plus, aucun œuf n'a éclos après une irradiation aux rayons γ de 60 Gy (tableau 1).

Effets de l'irradiation pupale sur le taux d'éclosion

Le temps de survie moyen des mâles dans les groupes témoins était de 24,7 ± 1,0 jours. Dans le même temps, les temps de survie moyens des hommes adultes étaient de 23, 0 ± 0, 9, 19, 8 ± 0, 8 et 15, 6 ± 0, 6 jours après exposition à des rayons X de 20 Gy, 40 Gy et 60 Gy, respectivement (tableau 2). La survie des moustiques mâles avait tendance à diminuer avec l'augmentation de la dose de rayonnement X. Par rapport au groupe témoin, une irradiation aux rayons X de 40 Gy et 60 Gy des pupes a considérablement réduit le temps de survie des moustiques mâles adultes (Fig. 2A). Cependant, aucune différence significative dans la longévité des mâles n'a été observée entre l'irradiation aux rayons X de 20 Gy des pupes et le groupe témoin. De plus, les durées moyennes de survie des hommes adultes étaient de 22,1 ± 0,7, 17,3 ± 0,6 et 12,6 ± 0,4 jours après exposition à des rayons γ de 20 Gy, 40 Gy et 60 Gy, respectivement. Ici encore, le temps de survie était inversement proportionnel à la dose de rayonnement (Fig. 2B). Les temps de survie pour toutes les doses d'irradiation aux rayons γ étaient significativement inférieurs à ceux du témoin.

Courbes de survie des mâles Aedes aegypti irradiés avec différentes doses de rayons X (A) et de rayons γ (B)

Des pupes exposées à des rayons X de 60 Gy et à des rayons γ de 40 Gy ont été utilisées pour étudier l'effet de l'heptacosane sur la compétitivité d'accouplement des mâles moustiques irradiés. Après accouplement avec des mâles irradiés, le taux d'éclosion des femelles sauvages diminuait avec l'augmentation du taux de libération, et la différence était significative (irradiation aux rayons X : χ2 = 1556,853, df = 5, P < 0,001 ; irradiation aux rayons γ : χ2 = 1739,767, dl = 5, P < 0,001). Ces tendances ont également été observées dans des expériences de libération de moustiques mâles recouverts d'heptacosane (irradiation aux rayons X : χ2 = 1692,237, df = 5, P < 0,001 ; irradiation aux rayons γ : χ2 = 1826,224, df = 5, P < 0,001). De plus, le taux d'éclosion du groupe recouvert d'heptacosane était inférieur à celui du groupe sans heptacosane au même rapport de libération. Lorsque les rapports de libération étaient de 1: 1, 5: 1 et 7: 1 dans l'expérience de rayonnement X et de 1: 1 et 5: 1 dans l'expérience de rayonnement γ, la différence était statistiquement significative (tableau 2).

De plus, la stérilité induite augmentait avec l'augmentation du taux de libération et, au même taux de libération, la stérilité induite des moustiques mâles perfusés avec de l'heptacosane était significativement supérieure à celle du groupe non traité (Fig. 3). De même, au même rapport de libération, l'indice de compétitivité d'accouplement (C) des moustiques mâles parfumés à l'heptacosane était significativement plus élevé que celui des moustiques mâles non parfumés à l'heptacosane (Fig. 4).

Effets de l'heptacosane sur la stérilité induite d'Aedes aegypti irradié par les rayons X (A) et les rayons γ (B). La barre d'erreur indique ± SE. *P < 0,05 (ANOVA et test post hoc de Tukey)

Effets de l'heptacosane sur l'indice de compétitivité sexuelle des mâles d'Aedes aegypti irradiés par les rayons X (A) et les rayons γ (B). La barre d'erreur indique ± SE. *P < 0,05 (ANOVA et test post hoc de Tukey)

Aedes aegypti est un vecteur très efficace du virus de la dengue et du virus Zika [22]. Il aime sortir tôt le matin et le soir avant le crépuscule pour trouver l'hôte à sucer le sang [7]. Cela signifie que les moustiquaires imprégnées d'insecticide sont inefficaces pour prévenir la transmission de la dengue et du Zika, contrairement au paludisme. La SIT, un concept proposé par Edward Knipling dans les années 1950, est une méthode de lutte antiparasitaire spécifique à l'espèce, sans pollution et respectueuse de l'environnement [23, 24]. La SIT basée sur les radiations a été utilisée avec succès pour contrôler les moustiques et réduire l'incidence des maladies à transmission vectorielle [25]. La plupart des études en laboratoire et des essais sur le terrain ont utilisé des rayons γ, et les rayons X ont rarement été utilisés pour irradier les moustiques [26,27,28]. Dans notre étude, Ae. aegypti pupes ont été irradiées avec des rayons X et des rayons γ, et les différences d'émergence, de temps de survie, de nombre d'œufs et de taux d'éclosion des deux types de rayonnement ont été comparées.

L'émergence des adultes n'a pas été affectée par le rayonnement X mais a été affectée par le rayonnement γ. Les décès supplémentaires peuvent être dus à la plus grande pénétration des rayons γ, qui détruisent davantage de cellules somatiques du moustique. Des résultats similaires ont été rapportés pour Ae. albopictus. Les rayons X n'ont pas affecté le taux d'émergence d'Ae. albopictus, mais les rayons γ ont significativement réduit le taux d'émergence d'Ae. albopicus [29, 30].

De plus, dans la présente étude, le rayonnement pupal n'a pas affecté le nombre d'œufs des femelles mais a considérablement réduit le taux d'éclosion, en particulier lorsque le rayonnement γ a été utilisé. Par exemple, un rayonnement γ de 40 Gy a eu le même effet sur le taux d'éclosion qu'un rayonnement X de 60 Gy. La capacité destructrice des rayons γ sur les spermatozoïdes des moustiques était plus forte que celle des rayons X. De même, le temps de survie des moustiques mâles qui ont émergé après l'irradiation des pupes a été considérablement réduit. L'effet des rayons γ sur la survie des moustiques mâles est supérieur à celui des rayons X aux mêmes doses. De plus, Chen et al. et Shetty et al. Ae irradié. aegypti avec différentes doses de rayons γ. Ils ont également constaté que le rayonnement à haute dose n'affectait pas la fécondité des femelles mais avait un impact négatif sur le temps de survie et la compétitivité d'accouplement des moustiques mâles irradiés [31, 32]. De même, Rodriguez et al. a prouvé que le rayonnement X n'affectait pas le nombre d'œufs, mais le temps de survie d'Ae. aegypti mâles a diminué avec l'augmentation de la dose de rayonnement [33]. Une étude de Yamada et al. ont montré que les rayons X générés par les irradiateurs Raycell Mk2 induisaient des niveaux de stérilité comparables pour Ae. aegypti par rapport aux rayons γ [34]. De plus, dans notre étude précédente, nous avons utilisé différentes doses de rayons X et de rayons γ pour irradier Ae. albopictus et a obtenu des résultats similaires à Ae. aegypti [35]. Sur la base des résultats ci-dessus, bien que les moustiques mâles puissent être stériles par rayonnement, la capacité d'accouplement des mâles irradiés a été considérablement affectée, ce qui a considérablement réduit l'effet d'application de la SIT.

Les phéromones chimiques jouent un rôle important dans la recherche, l'identification et la sélection des mâles reproducteurs par les moustiques femelles [36]. Par exemple, la phéromone heptacosane (un hydrocarbure cuticulaire) a amélioré l'interaction entre les mâles et les femelles d'anophèles [19]. L'heptacosane est également une phéromone de contact et volatile qui favorise l'activité d'accouplement du charançon du thé Myllocerinus aurolineatus [37]. De plus, l'heptacosane était l'un des principaux composants de la phéromone du termite Reticulitermes speratus, ce qui pouvait induire une agrégation à long terme sur de nouveaux sites de nidification et d'alimentation [38]. Dans la présente étude, l'application d'heptacosane sur des Ae matures. les mâles aegypti ont significativement augmenté le taux d'insémination des femelles. Par conséquent, nous avons utilisé cette phéromone sexuelle en combinaison avec la SIT, dans l'espoir d'améliorer l'effet de suppression de la population de la libération de moustiques mâles irradiés. Étonnamment, nous avons constaté que la stérilité induite et l'indice de compétitivité d'accouplement des moustiques mâles enduits d'heptacosane étaient significativement plus élevés que ceux du groupe non enduit. Lorsque le rapport de libération des moustiques mâles irradiés enduits d'heptacosane par rapport aux moustiques mâles normaux était de 5:1, l'effet de stérilité était équivalent à celui du groupe non enduit à un rapport de libération de 7:1. Ces résultats suggèrent que parfumer de l'heptacosane à des moustiques stériles peut renforcer l'effet inhibiteur sur la population de moustiques avec la même quantité de libération. De plus, des lâchers sur le terrain d'Ae. aegypti sont mis en œuvre dans plusieurs pays. Les phéromones sexuelles d'insectes, l'heptacosane, pourraient également être utilisées dans l'IIT ou l'IIT-SIT à l'avenir pour renforcer l'effet d'inhibition de la population de moustiques stériles relâchés sur le terrain.

Cependant, bien que nos résultats démontrent le bon effet de la SIT en combinaison avec l'heptacosane au niveau du laboratoire, il reste encore de nombreux problèmes à résoudre avant l'application effective de la démoustication sur le terrain. Premièrement, l'heptacosane a une forte volatilité, et comment assurer son effet continu sur la libération des mâles ? Soleil et al. ont rapporté qu'une solution d'heptacosane à 10 μg/ml appliquée aux femelles de Myllocerinus aurolineatus pouvait attirer les mâles pour l'accouplement en 12,04 h en moyenne [34]. L'heptacosane peut perdre son effet sur l'amélioration de la compétitivité d'accouplement après 12 h. Il peut être nécessaire d'explorer des formulations appropriées pour la libération lente et l'action soutenue de l'heptacosane. De plus, Fawaz et al. ont rapporté que l'excitation et l'attraction ont été observées lorsque Ae. aegypti femelles ont été exposées aux phéromones 2,6,6-triméthylcyclohex-2-ène-1,4-dione, 2,2,6 triméthylcyclohexane-1,4-dione ou 1-(4-éthylphényl) éthanone [39] . Peut-être que dans le futur, nous pourrons trouver les phéromones sexuelles mâles à longue portée que les femelles utilisent pour trouver et identifier les mâles afin d'attirer les femelles pour qu'elles s'accouplent activement avec des mâles stériles sur le terrain. Une étude récente de Mozöraitis et al. ont mis en évidence la présence de cinq composés volatils (acétoïne, sulcatone, octanal, nonanal et décanal) que les mâles anophèles libèrent. Selon les auteurs, ceux-ci pourraient être liés à des comportements d'agrégation qui attirent les mâles et les femelles et augmentent le taux d'insémination [40]. Néanmoins, une étude en laboratoire n'a pas réussi à démontrer les phéromones sexuelles mâles à longue portée associées à la détection et à la reconnaissance des essaims par les femelles [41]. Ils ont répété le protocole de Mozūraitis et al. et a constaté que l'acétoïne était absente de presque tous les échantillons masculins. Les quatre autres composés (sulcatone, octanal, nonanal et décanal) ont été détectés mais ne différaient pas significativement du groupe témoin [41]. La forte variabilité quantitative constatée en laboratoire et le fait que ces composés se retrouvent souvent dans le témoin indiquent qu'il peut s'agir d'une pollution incontrôlable en laboratoire et/ou humaine. Dans l'ensemble, notre étude fournit une nouvelle idée pour appliquer la technologie des insectes stériles à l'avenir. La combinaison de phéromones sexuelles d'insectes et de moustiques irradiés peut renforcer l'effet des insectes stériles sur le terrain.

En conclusion, nous avons confirmé que la phéromone sexuelle heptacosane parfumée sur l'abdomen des moustiques mâles Aedes aegypti pouvait renforcer leur attractivité pour les moustiques femelles et ainsi augmenter leur taux d'insémination. De plus, lorsque des moustiques mâles irradiés par des rayons X ou des rayons γ étaient enduits d'heptacosane, la compétitivité d'accouplement des moustiques mâles irradiés pouvait être considérablement améliorée. Bien que davantage de preuves soient nécessaires pour appliquer la phéromone sexuelle dans la SIT sur le terrain, nos expériences fournissent sans aucun doute de nouvelles idées pour une application plus large de la SIT.

Toutes les données générées ou analysées au cours de cette étude sont incluses dans cet article publié.

Technique des insectes stériles

Technique d'incompatibilité des insectes

Hydrocarbure cuticulaire

(irradié + heptacosane)/non irradié

Irradié/non irradié

Stérilité induite

Indice de compétitivité d'accouplement

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N'est pas applicable.

Cette recherche a été soutenue par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (8210082025), le projet de la Fondation provinciale des sciences naturelles d'Anhui (2108085QH347) et le projet de fonds de recherche de l'Université médicale d'Anhui (2020xkj005) à DSQ.

Lin-Min Wang, Ni Li, Mao Zhang et Qi Tang ont contribué à parts égales à ce travail

Laboratoire clé de microbiologie et de parasitologie de la province d'Anhui, Laboratoire clé des zoonoses des hautes institutions d'Anhui, Département de biologie des agents pathogènes, École des sciences médicales de base, Université médicale d'Anhui, Hefei, Chine

Lin-Min Wang, Ni Li, Mao Zhang, Qi Tang, Hong-Zheng Lu, Qing-Ya Zhou, Jia-Xuan Niu, Zhe-Yu Peng, Chao Zhang, Miao Liu et Sheng-Qun Deng

Département de radiothérapie, Premier hôpital affilié de l'Université médicale d'Anhui, Hefei, Chine

Liang Xiao

Centre chinois de contrôle et de prévention des maladies, Institut national des maladies parasitaires, Shanghai, Chine

Duo-Quan Wang

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Conceptualisation et méthodologie, DSQ; enquête, WLM, MZ, TQ, LHZ, ZQY, NJX, XL, PZY, DYN, RCP et ZC ; rédaction—préparation du brouillon original, DSQ et WLM ; rédaction—révision et édition, DSQ et WDQ; supervision, DSQ, WDQ et LM ; acquisition de financement, DSQ. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Correspondance à Miao Liu, Duo-Quan Wang ou Sheng-Qun Deng.

N'est pas applicable.

Les auteurs déclarent n'avoir aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Wang, LM., Li, N., Zhang, M. et al. La phéromone sexuelle heptacosane améliore la compétitivité sexuelle des mâles stériles Aedes aegypti. Vecteurs parasites 16, 102 (2023). https://doi.org/10.1186/s13071-023-05711-6

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Reçu : 20 octobre 2022

Accepté : 22 février 2023

Publié: 15 mars 2023

DOI : https://doi.org/10.1186/s13071-023-05711-6

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