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À l'approche de l'été, les pique-niques, les randonnées, le camping et les piqûres de moustiques qui accompagnent les activités de plein air se font sentir. Heureusement, on ne voit pas vraiment ce que fait un moustique lorsqu'il pique – vous n'aimeriez sans doute pas assister à la scène où il vous plante six aiguilles dans la peau. Mais les scientifiques ont étudié tous les détails de ce processus sanglant. Et il ne s'agit pas d'une simple curiosité : les piqûres de moustiques sont plus dangereuses et mortelles pour l'homme que toute autre morsure animale. Tandis que les moustiques femelles – car seules les femelles nous piquent – se nourrissent de notre sang pour développer leurs œufs, elles peuvent transmettre des virus et des parasites responsables de maladies comme le virus du Nil occidental, le Zika, le paludisme et la dengue.

L'efficacité de la piqûre des moustiques est l'un des facteurs qui les rendent si virulents envers les humains, expliquent les chercheurs. Les scientifiques ont découvert que l'organe buccal du moustique, appelé trompe ou "proboscis" (prononcé pro-boss-iss), n'est pas une simple lance. Il s'agit d'un système sophistiqué de fines aiguilles qui percent la peau, repèrent les vaisseaux sanguins et permettent au moustique d'aspirer facilement le sang. Les moustiques possèdent également plus de 150 récepteurs –couverts de protéines situées sur leurs antennes et leur trompe – qui les aident à localiser leurs victimes ou à déterminer si l'eau est suffisamment nutritive pour la ponte. Lorsque les moustiques Anophèles, vecteurs du paludisme, sortent la nuit pour se nourrir de sang, ils repèrent le dioxyde de carbone que nous expirons pendant notre sommeil. En s'approchant de nous, ils détectent la chaleur corporelle et des substances appelées acides gras volatils qui s'échappent de notre peau, explique Shirley Luckhart, parasitologue et entomologiste à l'Université de Californie à Davis.

« Pourquoi certaines personnes sont-elles plus susceptibles de se faire piquer que d'autres ? » s'interroge Luckhart. « Les acides gras volatils émis par notre peau sont très différents. Ils reflètent des différences entre les hommes et les femmes, et même notre alimentation. Ces signaux varient d'une personne à l'autre. Il n'y a probablement pas un ou deux facteurs uniques. C'est plutôt le mélange qui est plus ou moins attractif. » Les chercheurs n'ont toujours pas déterminé ce qui, dans leurs acides gras volatils, rend certaines personnes plus attractives pour les moustiques que d'autres. Ce que les scientifiques ont récemment découvert, c'est qu'une fois que la trompe du moustique a percé la peau, l'une de ses six aiguilles, appelée labre, utilise des récepteurs situés à son extrémité pour localiser un vaisseau sanguin. « Ces récepteurs réagissent aux substances chimiques présentes dans le sang », explique Walter Leal, biochimiste à l'UC Davis, dont le laboratoire a fait cette découverte. « Les moustiques ne trouvent pas le vaisseau sanguin au hasard. » Au lieu de cela, des substances chimiques présentes dans notre sang remontent à la surface comme un « bouquet d'odeurs » qui guide – inconsciemment, mais sûrement – le moustique jusqu'à notre vaisseau sanguin. Le labre perfore alors le vaisseau et sert de guide.

Young-Moo Choo, chercheur postdoctoral à l'UC Davis, au sein du laboratoire de Leal, a découvert un récepteur en disséquant les pièces buccales des moustiques et en les testant génétiquement. Choo espère que sa découverte de ce récepteur, appelé 4EP, et celle d'autres récepteurs sur le labre, aideront les entreprises pharmaceutiques à développer de nouveaux répulsifs anti-moustiques. « Il faudrait d'abord trouver un répulsif qui cible ces récepteurs », explique Choo. « Ensuite, on l'appliquerait sur la peau. Lorsque le moustique tenterait de pénétrer la peau, il percevrait une odeur ou un goût repoussant et s'envolerait. » Les scientifiques s'efforcent de comprendre l'anatomie de la piqûre de moustique depuis des décennies. C’est une tâche rendue difficile par la complexité de la dissection des pièces buccales des moustiques, qui ont tendance à se désagréger entre les mains des débutants.
Choo attribue son habileté à la dissection à son expérience de l’utilisation des baguettes dans son pays natal, la Corée du Sud. La vidéo, les microscopes puissants et les analyses génétiques ont permis aux chercheurs de comprendre le fonctionnement du système d’alimentation.

Une membrane protectrice appelée labium se replie lorsque le moustique enfonce ses pièces buccales en forme d'aiguilles dans la peau humaine.

Une membrane protectrice appelée labium se replie lorsque le moustique enfonce ses pièces buccales en forme d'aiguilles dans la peau humaine.

Lorsqu'un moustique perce la peau, une membrane souple en forme de lèvres, appelée labium, se rétracte et reste à l'extérieur tandis qu'il enfonce six appendices en forme d'aiguilles que les scientifiques nomment stylets. Deux de ces stylets, appelés maxilles, sont munis de minuscules dents. Le moustique les utilise pour découper la peau. Ils sont si pointus qu'on sent à peine la piqûre. « Ce sont comme des forets », explique Leal. Un autre ensemble d'appendices, les mandibules, maintient les tissus écartés pendant que le moustique pique.

En 2012, des scientifiques de l'Institut Pasteur en France ont filmé ce qui se passe lorsqu'une trompe de moustique pénètre la peau d'une souris. La vidéo montre le labium, avec sa pointe acérée, sondant sous la peau de la souris, puis perforant un vaisseau sanguin et aspirant son sang. Le labium a la forme d'une gouttière. Pour se transformer en paille, il a besoin d'une autre pièce buccale qui vienne le recouvrir. Cette partie de la bouche, appelée hypopharynx, remplit une double fonction, car elle permet également au moustique de nous projeter de la salive.

Cette illustration montre les six pièces buccales en forme d'aiguilles que les moustiques femelles utilisent pour nous piquer. Elles utilisent deux maxilles (en bleu) pour scier la peau et deux mandibules (en jaune) pour écarter les tissus pendant qu'elles la scient. Ils nous injectent de la salive avec l'hypopharynx (vert) et aspirent le sang avec le labrum (rouge).

Cette illustration montre les six pièces buccales en forme d'aiguilles que les moustiques femelles utilisent pour nous piquer. Elles utilisent deux maxilles (en bleu) pour scier la peau et deux mandibules (en jaune) pour écarter les tissus pendant qu'elles la scient. Ils nous injectent de la salive avec l'hypopharynx (vert) et aspirent le sang avec le labrum (rouge).

Lorsqu'une femelle moustique se nourrit, elle sépare l'eau des globules rouges et l'expulse par son abdomen pour faire de la place pour davantage de sang. À mesure que son intestin se remplit de sang, elle sépare l'eau des globules rouges et l'expulse par son abdomen. « Elle fait cela pour concentrer les globules rouges », explique Luckhart. « Les globules rouges constituent une importante source de protéines. » En expulsant l'eau, elle peut multiplier par cinq à dix le volume de sang qu'elle contient. La sixième aiguille, également appelée hypopharynx, nous injecte de la salive contenant des substances chimiques, aux mêmes effets que l'héparine, qui fluidifient le sang. Celui-ci coagule immédiatement au contact de l'air. Les moustiques sécrètent ces substances chimiques pour l'empêcher de coaguler.

Lorsqu'une femelle moustique se nourrit, elle sépare l'eau des globules rouges et l'expulse par son abdomen pour libérer de la place à plus de sang.

Lorsqu'une femelle moustique se nourrit, elle sépare l'eau des globules rouges et l'expulse par son abdomen pour libérer de la place à plus de sang.

La salive du moustique dilate nos vaisseaux sanguins, bloque notre système immunitaire et lubrifie sa trompe. Elle provoque également des démangeaisons et sert de vecteur à des virus et parasites dangereux. « Les moustiques infectés disséminent des doses très variables de virions infectieux, allant d'un seul à 10 000 », explique Lark Coffey, virologue à l'UC Davis, en parlant des particules virales.
« Un seul virion suffit à infecter une souris. En théorie, un seul pourrait suffire à provoquer des maladies comme la dengue ou le virus du Nil occidental. » Huit à vingt parasites du paludisme à un stade précoce suffisent à déclencher la maladie.
« En vingt minutes, ils atteignent le foie », précise Luckhart. « C'est un processus très rapide. » Cette transmission ultrarapide a des conséquences mortelles. En 2015, le paludisme a touché plus de 300 millions de personnes et en a tué environ 635 000, principalement des enfants de moins de cinq ans et des femmes enceintes en Afrique subsaharienne. « Il s’agit probablement d’une sous-estimation », a déclaré Gregory Lanzaro, entomologiste médical à l’UC Davis, « car les données sont très lacunaires.»

La dengue, maladie transmise par le moustique Aedes aegypti, un insecte rayé noir et blanc, rendrait chaque année près de 400 millions de personnes malades, provoquant de vives douleurs articulaires. Une récente épidémie à Hawaï a notamment touché 260 personnes.

Les moustiques del'espèce, Aedes aegypti, transmettent les virus responsables du Zika et de la dengue. Ils piquent le jour et peuvent pondre leurs œufs dans un volume d'eau aussi réduit qu'un bouchon de bouteille.

Les moustiques del'espèce, Aedes aegypti, transmettent les virus responsables du Zika et de la dengue. Ils piquent le jour et peuvent pondre leurs œufs dans un volume d'eau aussi réduit qu'un bouchon de bouteille.

Les scientifiques estiment également que les moustiques Aedes aegypti sont les principaux responsables de plus de 350 cas confirmés de malformations congénitales associées au virus Zika dans l'État de Pernambouc, au nord-est du Brésil. Depuis octobre dernier, un nombre anormalement élevé de bébés y sont nés avec une microcéphalie et de nombreux problèmes de santé, tels que des convulsions et des pleurs persistants, probablement causés par une infection au virus Zika en début de grossesse.

« Nous ignorons encore l'espérance de vie de ces bébés », a déclaré le Dr Regina Ramos, qui les prend en charge à l'hôpital Oswaldo Cruz de l'Université de Pernambouc et a participé, via Skype, à un symposium sur le virus Zika à l'UC Davis le 26 mai. Les moustiques Aedes aegypti sont arrivés en Californie en 2013, dans la ville de Clovis, près de Fresno, et ont depuis été détectés dans plusieurs régions de l'État, notamment à Hayward et San Mateo. Aucun cas de transmission locale du virus Zika n'a été recensé aux États-Unis continentaux, bien que trois bébés présentant des malformations liées au virus soient nés de mères ayant contracté la maladie ailleurs. Les moustiques ne tirent aucun avantage à nous rendre malades ; ils nous transmettent simplement des germes de manière accidentelle. En effet, des chercheurs ont découvert que certains virus étaient initialement spécifiques aux moustiques. Cela n'a rien d'étonnant, puisque les moustiques sont apparus 200 millions d'années avant l'être humain. « À mesure que les moustiques ont développé l'habitude de se nourrir de sang, certains virus ont suivi cette même voie évolutive et sont devenus des virus transmissibles à l'homme », explique la microbiologiste Shannon Bennett, directrice scientifique de l'Académie des sciences de Californie.

Shannon Bennett, directrice scientifique de l'Académie des sciences de Californie, se laisse piquer par un moustique commun non infecté lors du tournage d'une vidéo

Shannon Bennett, directrice scientifique de l'Académie des sciences de Californie, se laisse piquer par un moustique commun non infecté lors du tournage d'une vidéo

En Californie, les larves du moustique commun se développent dans l'eau stagnante des récipients jetés, des gamelles pour animaux et des gouttières.

Pour réduire les risques de contracter une maladie transmise par les moustiques, les experts en santé publique recommandent d'utiliser un répulsif anti-moustiques, de vérifier les moustiquaires des portes et des fenêtres et d'éliminer toute eau stagnante à l'intérieur et autour des habitations.
Les moustiques pondent leurs œufs dans l'eau qui s'accumule dans les gouttières et les déchets, ainsi que dans les bassins d'agrément, les pots de fleurs, les gamelles des animaux et les récupérateurs d'eau de pluie non couverts.

«Les humains ont créé un environnement propice au développement des moustiques», a déclaré Bennett.