Mémoire

Transmission des Filarioses

Limitation des passages des microfilaires ingérées vers l’hémocèle du vecteur ; interprétation ^*

Laboratoire de Zoologie (Vers) Centre Muraz - Section Onchocercose Bobodioulasso, Haute-Volta.

Résumé

Seule une fraction des microfilaires ingérées par le vecteur passe dans l’hémocèle et peut se développer en stades infestants. Il existe deux types de relations numériques entre microfilaires ingérées et microfilaires passées dans l’hémocèle :

• 1)

  la proportion des microfilaires passées dans l’hémocèle augmente en fonction du nombre des microfilaires ingérées : c’est la facilitation, observée chez le couple Wuchereria bancrofti - Anopheles gambiae A (457 ♀ disséquées) et étudiée dans un article précédent.

• 2)

  le nombre des microfilaires passées dans l’hémocèle est proportionnel au nombre des microfilaires ingérées pour les faibles prises de microfilaires ; puis, quand le repas est plus riche en microfilaires, il atteint un chiffre limite : c’est la limitation, mise en évidence chez 3 couples : Wuchereria bancrofti - Aedes aegypti (100 ♀ disséquées), Setaria labiatopapillosa - A. aegypti (357 ♀ disséquées), Onchocerca volvulus - Simulium damnosum (550 ♀ disséquées).

1) Interprétation du phénomène de limitation.

Aucune image histologique ne permet de l’expliquer. Par contre, un ensemble de faits, issus d’analyses des résultats numériques, conduit à une hypothèse qui fait intervenir à la fois l’état physiologique et le mode de dispersion des microfilaires chez l’hôte vertébré.

• a)

  Chez les 3 couples Filaire-vecteur, présentant le phénomène de limitation, on constate que le nombre des microfilaires passées dans l’hémocèle est proportionnel au nombre des microfilaires ingérées jusqu’à un nombre critique de microfilaires ingérées, que nous appelons le seuil de limitation (il est de 25 microfilaires chez Wuchereria - Aedes, 6-9 microfilaires chez Setaria - Aedes et 3 microfilaires chez Onchocerca - Simulium) ; au-dessus de ce seuil, la proportion décroît. Tout se passe donc comme si le vecteur qui fait de petits repas de microfilaires prélevait des microfilaires physiologiquement aptes à traverser la paroi stomacale (microfilaires +) et que le vecteur qui fait des repas riches en microfilaires prélevait des microfilaires inaptes à traverser la paroi stomacale (microfilaires-).

• b)

  L’analyse de la distribution des vecteurs en fonction du nombre de microfilaires ingérées montre qu’une partie des femelles semble prélever ses repas dans un milieu où les microfilaires ont une dispersion homogène (distribution des femelles selon une courbe de Poisson) et qu’une autre partie des femelles semble prélever des microfilaires dans un autre milieu, où elles sont dispersées de façon anarchique et en densités plus fortes (distribution des femelles « non poissonienne »). Les deux ensembles de distributions se recouvrent légèrement, à leur contact.

• c)

  Si l’on marque en abcisses sur les histogrammes de distribution des femelles le seuil de limitation, on constate qu’il correspond à la séparation entre la population des femelles à distribution essentiellement poissonienne et le reste de la population, comprenant l’aire de recouvrement plus la distribution résiduelle. Cette corrélation (retrouvée trois fois) signifie pour nous que la population des femelles chez laquelle le pourcentage de réussite des microfilaires est élevé correspond à la population des femelles qui a une distribution poissonienne. Ainsi, les microfilaires dispersées de façon homogène semblent correspondre aux microfilaires aptes à traverser la paroi stomacale (microfilaires +).

• d)

  La possibilité, pour un même vecteur, d’ingérer des « microfilaires + » ou des « microfilaires » semble être étayée par la mise en évidence chez A. aegypti de deux mécanismes de piqûre (Gordon et Lumsden, 1939).

2) Conséquences.

L’étude de la distribution des vecteurs en fonction du nombre des microfilaires ingérées apparaît comme un moyen de mesurer le degré de coaptation du couple Filaire-vecteur. Dans le cas d’une parfaite adaptation, seules les « microfilaires + » doivent être ingérées, ce qui se traduira par une distribution poissonienne du vecteur. Le couple Dipetalonema perstans - Culicoides austeni semble réaliser cet équilibre (chiffres publiés par Nicholas et Kershaw, 1954).

Au contraire, chez Onchocerca - Simulium (souche voltaïque), la plupart des Simulies ingèrent des microfilaires inaptes à traverser la paroi stomacale. Mais ce même couple, en région forestière du Cameroun ne paraît pas présenter un tel degré d’inadaptation (chiffres de Duke et Lewis, 1964). L’adaptation Filaire-vecteur, qui est le résultat d’une longue suite de sélections, varie d’une région géographique à l’autre.

Abstract

From all microfilariae ingested by the vector, only a fraction of the total lot is able to reach the hoemocel and develop into infective stages. The numerical relations between the ingested lot and the hoemocel-reaching microfilariae are of two kinds.

• 1)

  The percentage of the hoemocel-reaching microfilariae increases with the number of ingested parasites : it is the facilitation phenomenon which has been observed in the couple Wuchereria bancrofti - Anopheles gambiae A (457 dissected females) and studied in a previous paper.

• 2)

  The number of microfilariae that are able to reach the hoemocel is proportional to the number of ingested microfilariae during a slight meal of microfilariae ; but when the rate of ingestion increases (heavier meal of microfilariae) this number is limited : it is the limitation phenomenon which has been observed in three couples : Wuchereria bancrofti - Aedes aegypti (100 dissected females), Setaria labiatopapillosa - A. aegypti (357 dissected females), Onchocerca volvulus - Simulium damnosum (550 dissected females).

No explanation could be found from histological observations, but an analysis of the numerical results leads to an hypothesis which takes into account both the physiological state and the distribution pattern of the microfilariae in their vertebrate host.

• a)

  In the three couples Filaria-vector, which display the limitation phenomenon, it was observed that the number of microfilariae, which have reached the hoemocel, is proportional to the number of ingested microfilariae up to a critical figure, which we name the limitation point (25 microfilariae in Wuchereria - Aedes, 6-9 microfilariae in Setaria - Aedes and 3 microfilariae in Onchocerca - Simulium); above this point, the proportion decreases. Everything seems to occur as if the vector during a slight meal was able to select some microfilariae which are physiologically fitted for crossing the stomach wall (microfilariae +), and, on the contrary, as if a vector having a heavy meal of microfilariae could possibly ingest an amount of microfilariae which are unable to cross the stomach wall (microfilariae -).

• b)

  An analysis of the vector distribution according to the number of ingested microfilariae has shown that some of the females seem to feed on a medium microfilariae are evenly distributed (distribution of females according to Poisson’s curve), while other females seem to feed on another medium where microfilariae are disorderly distributed and with higher densities (distribution of females not following the Poisson curve). The two distribution areas are slightly overlapping.

• c)

  If we put on the abscissa of the distribution of the females’ histograms the values of the limitation points, we observe that it is in correlation with the disjunction between the population of females strictly following the Poisson curve, land the remaining lot of the population including the overlapped area plus the residual distribution area. To our opinion this correlation, which has been observed three times, indicates that the female population where the percentage of successful microfilariae is high, is significant also of a female population which is distributed according to the Poisson curve. Thus the evenly distributed microfilariae seem to include the microfilariae which are able to cross the stomach wall (microfilariae +).

• d)

  The possibility for the same vector to ingest either microfilariae + or microfilariae - seems to be supported by the fact that two different stinging processes have been observed on Aedes aegypti (Gordon et Lumsden, 1939).

The study of the vector distribution related to the number of ingested microfilariae seems to be an efficient tool when attempting to measure the coaptation coefficient in the couple Filariavector. In the case of a complete adaptation, the microfilariae + only are supposed to be ingested and this is shown by a vector distribution following Poisson’s curve. This is demonstrated by the couple Dipetalonema perstans - Culicoides austeni (figures published by Nicholas and Kershaw, 1954).

On the contrary in Onchocerca - Simulium (Upper Volta strain) most of the Simulies ingest microfilariae which are unable to cross the stomach wall. But in the Cameroun forest this couple displays a lower inadaptation possibility (figures given by Duke et Lewis, 1964). The adaptation Filaria-vector which is the result of some long and successive selections is submitted to variations according to different geographic areas.