Impact of the interactions between hosts vectors and pathogens on the transmission of avian malaria and flavivirus by mosquitoes.

Vector-borne pathogens cause important diseases such as malaria and are nowadays a major public health concern, because they cause human –and animal- fatalities worldwide and have a significant impact on local economies. Factors associated to global change, such as habitat alteration and introduction of invasive species, have largely contributed to the spread of potential insect vectors and the pathogens they are able to transmit, thus creating novel epidemiological scenarios. Therefore, it becomes essential to study the factors that modulate the transmission risk of these disease agents involving the interactions between vertebrate hosts (humans and other animals), pathogens and insect vectors in natural ecosystems. In this thesis, I used a multidisciplinary approach combining molecular tools, experimental bioassays and statistical analyses to assess the ecological and evolutionary factors that affect the transmission success of two mosquito-borne pathogens. In particular, I considered the interactions between insect vectors, vertebrate hosts, the avian malaria parasites and the flavivirus Zika virus. I focused on two major steps directly influencing the pathogen transmission success: i) the contact rate between mosquitoes and infected/susceptible vertebrate hosts and ii) the development of the pathogen in the mosquito and its consequences on the pathogen transmission risk. To do that, first I tested the potential causes underlying differences in the biting patterns of mosquito species. I exposed two bird species to two mosquito species to determine the role of mosquito species identity and effect of three host-related factors on host-vector contact rates (i.e. body mass, gender, and infection status by avian malaria). I found clear interspecific differences in the biting rates of mosquitoes, which were also influenced by variation in hosts’ traits, although these effects differed depending on the particular mosquito-host assemblage. Therefore, the biting patterns
Los patógenos transmitidos por vectores que causan enfermedades importantes como la malaria son a día de hoy un importante problema de salud pública, ya que causan numerosas muertes humanas y animales en todo el mundo teniendo un gran impacto en la economía local. Factores asociados al cambio global, así como la alteración del hábitat y la introducción de especies invasoras, han contribuido en gran medida a la expansión de posibles insectos vectores y de patógenos que pueden transmitir, creándose nuevos escenarios epidemiológicos. Por lo tanto, es esencial estudiar aquellos factores que influyen en el riesgo de transmisión de estos patógenos considerando las interacciones entre los huéspedes vertebrados (humanos y otros animales), los patógenos insectos vectores en los ecosistemas naturales. En esta tesis, mediante un enfoque multidisciplinario que combina herramientas moleculares, bioensayos experimentales y análisis estadísticos, se evalúan los factores ecológicos y evolutivos que afectan al éxito de transmisión de dos patógenos transmitidos por mosquitos. En particular, se consideraron las interacciones entre los parásitos de la malaria aviar y el virus (flavivirus) del Zika.y sus insectos vectores y hospedadores vertebrados, En concreto, me centro en dos procesos principales que influyen directamente en el éxito de la transmisión de patógenos: i) la tasa de contacto entre mosquitos y hospedadores vertebrados infectados/susceptibles y ii) el desarrollo del patógeno en el mosquito y sus consecuencias sobre el riesgo de transmisión de estos. Para ello, primero estudié las posibles causas que subyacen a las diferencias en los patrones de alimentación de las especies de mosquitos. Se expusieron dos especies de pájaros a dos especies de mosquitos para determinar el papel de la especie de mosquito y el efecto de tres factores relacionados con el hospedador vertebrado sobre las tasas de contacto entre el hospedador y el vector (masa corporal, género e infección por pará