Metabolic resistance of mosquito larvae to insecticides : environmental consequences

In a integrated pest management control, the Entente Interdépartementale pour la Démoustication (EID Ain, Isere, Rhone, Savoie Rhone-Alps used Bti as a biological controlto control mosquito populations. The subject of the present thesis is the result of research collaboration during 40 years between EID and our laboratory research. This agency management uses Bti for 20 years. To date, no mosquito population has appeared resistant to Bti. But previous studies have suggested that there was a difference in sensitivity of mosquito larvae insecticides according to their breeding sites, with differences between herbaceous and arboreal surroundings. We are interested in resistance mechanisms of mosquito larvae. We focused on resistance to various xenobiotics food: temephos (organophosphate insecticide) to Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti - bacteriological insecticide) through the natural litter derived from the decomposition of leaves. From a fundamental point of view, knowledge and understanding of the resistance (of the enzymes involved with environmental factors through the genes involved) stimulated my research. And an applied perspective was to develop to finally imagine an effective non-pollutant system of control which passes through the comprehensive understanding of resistance. The experimental approach is to identify mechanisms in the environmental field, analyzed in the laboratory on a model species (Aedes aegypti here) the mechanisms behind these disturbances, and then return to the field to confront the results of laboratory with those obtained in natura on local species (here Ochlerotatus cataphylla, Aedes rusticus). Thus, this study will focus both on land species (Aedes rusticus, cataphylla Ochlerotatus, Culex pipiens ...) and on laboratory species (Aedes aegypti, Aedes albopictus). To understand the resistance mechanisms brought into play by interfering, we worked on several levels with ecotoxicological studies conducted through field studies, biochemical studies allowing us to characterize the enzymes involved in resistance, and genetic and molecular studies to further investigate these mechanisms, hoping to find some involved genes.; Dans un contexte de lutte intégrée contre les moustiques, l'Entente Interdépartementale pour la Démoustication (E.I.D. Ain, Isère, Rhône, Savoie Rhône-Alpes s'est tournée vers une lutte totalement biologique (Bti) pour lutter contre les moustiques. Mon sujet de thèse s'inscrit dans la suite d'une collaboration scientifique constante depuis 40 ans entre l'E.I.D. et le laboratoire de recherche dans lequel j'ai effectué ma thèse. Cet organisme de gestion utilise le Bti depuis 20 ans. Et bien qu'à ce jour, aucune population de moustique ne soit apparue résistante au Bti, ce gestionnaire s'interroge sur la possibilité d'apparition de populations résistantes aux traitements insecticides. Des travaux antérieurs ont laissé supposer qu'il existait une différence de sensibilité des larves de moustiques aux insecticides en fonction de leur gîte d'origine, les larves originaires de gîtes herbacées étant moins tolérantes que celles provenant des gîtes arborescents. Il nous a semblé nécessaire de comprendre et ainsi de s'intéresser aux différents mécanismes de résistance des larves de moustiques pour permettre, demain, une lutte plus efficace contre cet insecte. Et nous nous intéresserons à la résistance à divers xénobiotiques alimentaires : du téméphos (insecticide organophosphoré) au Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti - bactério-insecticide) en passant par de la litière naturelle issue de la décomposition de feuilles dans les gîtes à moustiques se révélant toxique pour les larves. L'intérêt de cette thèse est double. D'un point de vue fondamental, la connaissance et la compréhension de la résistance (des enzymes impliquées aux facteurs environnementaux en passant par les gènes mis en jeu) stimulent mes recherches. Et d'un point de vue appliqué, il est nécessaire de mettre au point, enfin, un système de lutte efficace non polluant, qui passe par la compréhension globale des résistances. La démarche expérimentale utilisée dans ce travail est d'identifier les dysfonctionnements environnementaux sur le terrain, les analyser au laboratoire sur des espèces modèles (ici Aedes aegypti) les mécanismes à l'origine de ces perturbations, puis revenir sur le terrain pour confronter les résultats de laboratoire avec ceux obtenus in natura (ici Ochlerotatus cataphylla, Aedes rusticus). Ainsi cette étude va porter à la fois sur des espèces de terrain (Aedes rusticus, Ochlerotatus cataphylla, Culex pipiens ...) que sur des espèces de laboratoires (Aedes aegypti, Aedes albopictus ...). Pour comprendre les mécanismes de résistance mis en jeu par ce nuisant, nous avons travaillés à plusieurs niveaux d'études avec des études écotoxicologiques réalisées grâce à des études de terrain en collaboration avec l'E.I.D. (Entente Interdépartementale pour la Démoustication), des études biochimiques nous permettant de caractériser les enzymes de résistance mises en jeu, et des études génétiques et moléculaires pour approfondir ces mécanismes, en espérant trouver les gènes impliqués.