Mémoire

Use of a mathematical model to study the dynamics of Ctenocephalides felis populations in the home environment and the impact of various control measures

Modélisation de la dynamique de populations de Ctenocephalides felis dans l’environnement domestique et étude de l’impact des différents moyens de contrôle

¹ Merial, 29, avenue Tony Garnier, 69007 Lyon, France.
² Biomathematics Unit, National Veterinary School, Lyon, 1, avenue Bourgelat, 69480 Marcy l’Étoile, France.

^* Correspondence : F. Beugnet. E-mail : frederic.beugnet@merial.com

Received: 2 April 2004
Accepted: 8 July 2004

Abstract

The biology of fleas has been studied by a number of authors, as has the impact of various types of control measures. However, there are no mathematical models simulating the dynamics of a population of Ctenocephalides felis felis fleas on their host (the cat) and in their close environment (apartment). The model presented in this paper allows for integration of the numerous biological and behavioural parameters of the parasites and their hosts and for the variation of these same parameters. The various types of control measures can be programmed so that their impact over time can be studied. The model confirms the key role played by adult fleas, or emerged fleas contained in the cocoon. Only regular applications of persistent insecticides to the host animal will enable control of the parasite population. A combination of these insecticides with an IGR (Insect Growth Regulator) will accelerate decontamination of the home environment and see the disappearance of the parasites altogether if they are not reintroduced. The association of additional measures such as vacuum cleaning will accelerate the process of decontamination but will have no impact if carried out in isolation. One-off treatment with insecticide will not enable a reduction in the parasite population, even if carried out frequently. Use of insecticides on the home environment premises alone does not appear to be an adequate means of control. The present model can be used to test various integrated control measures which take into account different factors such as the number of host animals, the frequency of movement outdoors, the impact of the seasons.

Résumé

La biologie des puces a été étudiée par de nombreux auteurs, comme les différentes modalités de traitement. Il n'existe cependant pas de modèle mathématique simulant la dynamique d'une population de puces Ctenocephalides felis felis sur son hôte (chat) et dans l'environnement proche (de type appartement), Le modèle ici présenté permet d'intégrer et de faire varier les nombreux paramètres biologiques et comportementaux des parasites et de leurs hôtes. Les différents types de traitement peuvent être programmés de façon à étudier leur impact dans le temps. La dynamique confirme le rôle clé joué par les puces adultes on encore émergées et contenues dans le cocon. Seuls des traitements insecticides rémanents appliqués régulièrement sur l'hôte permettent d'obtenir un contrôle des populations parasitaires. Une combinaison avec des IGR (Insect Growth Regulator) accélère la décontamination de l'habitat et peut permettre une disparition des parasites si ces derniers ne sont pas réintroduits dans le milieu. L'association aux mesures complémentaires de type aspiration accélère le processus de décontamination, mais celles-ci n'ont aucun impact si elles sont isolées. Les traitements insecticides ponctuels ne permettent pas de réduire la population parasitaire, même s'ils sont faits fréquemment. La lutte insecticide dans l'environnement n'apparaît pas comme un moyen de lutte adéquat. Ce modèle pourra être utilisé pour tester différents moyens de lutte intégrée, selon différentes situations : nombre d'hôtes, sorties fréquentes, incidence saisonnière.