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Les insectes face aux insecticides
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LES INSECTES INSECTICIDES
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FACE AUX
Jean-Baptiste BERGI?* et NicolePASTEUR** Lar&stanceauxinsecticides estunphinomkne normald’adaptation desinsectes.Ph.&w mk;mismcs mokculairespeuventinduiredesrksistances auxxknobiotiques : mutations ponctuelles, amplification gCnique, modification del’expression gknique... Le suividudevenirdes((gknesdertkiutance ))danslcs populations naturelles pksentedemultiples int&Zts. I1permetd’&udier la diskminatiorl decebg&s, mais aussidegCrerlesphknomknes derkistanceauxinsecticides ainsiquel’emploi raisonniticcesderniers. De plus,cesrecherches ontdesretombCes enCcotoxicologie.
L
a r&stancedes insectes ficacitkd’unproduit,l’utilisateur a tendanceBaugauxinsecticidesdiminue menterlesdosesutilisCes ce quientraineunsurcotit leur efficaciti, avec des et accroitles risquesde pollutionde l’environnert!percussions en phyto- ment. protection (traitements Commentapparaissent les alklesde rkistance insecticides,nimaticides,molluscides...)et en auxinsecticides ? Lesmutations sont-ellesspontamkdecinevCtCrinaire (traitements antiparasitaires n&souinduites? Comment cesalltless’installentdub&ail),maisaussien sankhumainevialestmi- ils dansles populations(mutationsetloumigratementscontrelesvecteursdemaladies (paludisme, tions)et commentles envahissent-ils ? C’estla onchocercose...) et contreles nuisances(mous- gCn&ique despopulations et unebonneconnaistiques,parasites 4 mknagers x..). I.esconkquences sancedesmtkanismes moltculaires delartsistance de la resistancesontmultiples.Elleraccourcitla quivontpermettre derkpondre Bcesquestions. duke de vie desproduitset reprksenteuneperte pourl’industrie quilesfabrique.Pourpallierl’inef-
concentration varieentre ( .’ Met 10.”M.Cepzndant,il existedessouche3/pourlesquelleselk est plusClevie,traduisant1’;xisknced‘AChE r&istantes.Le recordest dtlenu par une souchede moustiquecommun(C&r ;,ipitws]du Sudde la Francechezqui I’activitCde l’cnzymen’estpas inhibCe pardessolutionss‘aureesen insecticides. UneCtudesystkmatique ce ce vkant a montrC qu’ilestinsensible i certainsOPet CB,maisqu’il estnormalement sensible2 d’autrejinsecticides du mimetype.L’utilisation raisonneedesinsecticides devraittenircomptedecestkmnCel\.
Mcanismesdela r&stance
* Laboratoirede biologie des inverttbrts, Unitt de recherchesur la rkisrance aux insecticides,Inra, 123,bd Francis-Meilland, BP2078,06606 Antibescedex. ** Institutdes sciencesde I’kolution, CNRSURA327, Gknktique et environnement, Casecourrier065,UniversitC MontpellierII, 34095Montpellier05. (1)On peutdistinguerdeuxgrandstypesd’insecticides: insecticidesde synthtseet insecticidesbiologiques.Parmi les premiers,il exkte plusieursfamiliesde produits: les organophosphorks (commele malathion,le chlorpyrifos,le tkmkphos,etc),les carbamates(commele propoxur,I’ardicarbe,etc),les organochlotis(DDT),et les organohalogB nCs,commela dieldrine.Lesbiopesticidessent w-toutdes toxinesissuesdes deuxmicroorganismes, Bacillusr/wingiensiset Baciilussphericus. (2)JB Berg6(1987)Insectescontreinsecticides: la r&is tances’organise.Biojiirur 63,45-50. (3) Enzymesessentiellesau bon fonctionnementdu systbmeneneux, les ac&ylcholinestBrases hydrolysentl’a& tylcholine,neuromkdiateur dessynapsescholinergiques.
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Auniveaumoltculaire,1~ksistanccde1’AChE a iti d’abordCtudiCe SUT llrowphilanzeianogaaler par I’Cquipede D Foumizr(universitide Toulouse).Pourles souchesksislantesde laboratoire ou prClevCes dans la nature,I’msensibilitC de I’ AChEksultedemutations ponctuelles deI’ADN quicodecetteenzyme.Lerdledecesmutations est confirmCpar I’Ctudede l’expressiondes ADNc provenantd’individus senaibleset rkstants dans desaeufsde xt!nope: les faiblestauxde r&stance sontassociCs a la substitution d’unseulacideamint! et lestauxderCsista.nce t!lev&sontobtenuslorsque plusieursmutationssent pksentessur le mime Des cibles molCculaires modiitk rendreksistantes Lesac~tylcholinestkases (AChE)(3)sentlescibles ADN.Onpeut,partransgenkse, desinsecticides organosphosphort? (OP)et descar- desdrosophilessensibles,en injectantun ADNc bamates(CB)quilesinhibent.Cetteinhibition des codantpouruneAChEr&tante danslesceufs. AChEpeut&tred&inieparlaconcentration d’insec- LesmutationsinduisantKS kistances ne tou276- eAsentielle pourl’activiti ticidenkessairepourdiminuer de50%sonactivitk. chentpasla sCrine et aussisitedeliaisondesinsecticides Chezles insectessensiblesauxinsecticides, cette del’enzyme, L’action toxiquedesinsecticides estdueg leurfixationsurdesmokules biologiques - la plupartdu tempsdesprotCines du systkmenerveux- dontle fonctionnement est alorsperturb6(1).Cesmol& cules,ciblesdes insecticides,peuventsubirdes mutations induisantdesrisistances.Maisla perte de toxicitt!desinsecticides peutCgalement kulter d’unemodification de l’activittdes enzymesde dCtoxication, essentiellement les estkaseset les mono-0xygCnases Ztcytochrome P450(2).
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3 ’ ct CE’ m;is lcs ~:idesaminisqui,quandon :(r s dirt:la :,twturt ipatialede l’AChE,entou‘eI a pccte (11:i.e alI f contenant cettesCrine (4). 1 r s , cs; mut; tinn; I 11difient la voied’acdsdcs c i~iti:lc13il: s 1,1sei 1eaveclesquelselleriagit, nl s chaye ptu l’:ct 1itCcatalytique de I’enzyme V’I j A,\ ii ;1fWIsubarI biologique. 5 ‘5 I nrta ‘irr,s (‘Ed rk / ‘teurs GABA ., :I r6c :r tix 5 ce ‘acide y-aminobutyrique
qu’ellemodifiela chargeglobalede la protCine et qu’ellesoitlocalis&surun Clementessentieldu CNaVlaissepenserqu’ellepourraitintervenir dans la rksistance (9).Destravauxanalogues sonteffect& parl’equipede A Devonshire(Rothamsted, Royaume-Uni) sur la mouchedomestiqueoti le nombrede variantsrCsistants auxPyrestrelative- Distrihfion fiwdoire de I’esre’rose. CAP: la souche dr menteleve.Chezcetteespice,la rCsistance auxPyr moushqueTcmr, I’enya~ se trouw dons Its principaie., estdueBI’homologue duginepara. voies de pe’ne’tmtion de.7produits xinobiotiques (sous”
( i, \ 3,ir rantleqcibLs de nomhreux insecticides R&stance aux biopesticides
11g1 Icblo$n is. An a dicldrine. Deschercheurs 111’~ e.sia CsrnlII ont clonele GABArpar r a 1hi:sJT1:( Lono ) )me,chezla drosophile (5). L61lipe an& calne I : ffrench-Constant (univer;ii ( eMacisol I, Wise: Isin)a misen Cvidence, par :: 1r :!sionde: ,WN: sauvageet mutedansdes I ‘tcytes(11: XC 1011~. I: r6leessentieldansla r&isan:‘:‘de1: sulstltutl:nd’unealanineen sCrine. ?u : 1~qtieso t I’esp : :e d’insectes(drosophiles, ~10 1,tiqLer ou xrkop t res),c‘esttoujourslamCme mu.itionq,nilduitle: risistancesde niveauClew! ‘: !I)).Ilne atule mllition sembledonecompa.i!)l:aw lescsnlrairt :s fonctionnelles desrt!cepe;l’rGXB.1(6). De wx 11:.w San 1~I age-dlpendunts nzodij%
Le+lipefianq,liscde ti Lazdunski (universittde \‘I(e .Sophi a AItilxdi1a beaucoup CtudiC la pharna,:ologiede; proti,inesque sont les canaux ioti Imvoltat:-dkpendants (CNaV)(7). La prenkr.: demonstration -CvClantque les pykhri11itl::s (FYI)m,)difien~ies caracttristiqucspharma8:Ill~l$quec e &a ophysiologiquesde ces
grotcineaen SC1iJnt.lt:ecellesa t% faitesurdes ,:cl~t.les de mammif8r:s. 11est maintenantCtabli quc zesinsecticides rzlardentfortementla ferme-
Deuxbacttries,Bacillus thuringiensis et B sphaericus, produisent destoxinesutilisables dansla lutte con&elesinsectes.DesrCsistances Bcesbiopestitides ont dija CtCobservCes surle terrainet dans dessouchesSClectionnCes aulaboratoire (10).Dans certainscas, la rtsistanceest associieh unerCduction de l’affinittdesrCcepteurs pourles toxines (11).Desttudessonten tourspourcaracteriser ce (ou ces) rCcepteur(s), situ&(s) sur la bordureen brossedel’intestin moyendesinsectes.
curirule et tube digestifi et dms le sysr~mmrnerveux hentral : ellejouedone deu.x r&s en emnpe^chanti’insectitide de pCn&rer dons le rnousfique et en prot&geant if tissu cible. Cher /a souche Cyrus, toute I’este’rose SE vow dons le tube diges$ dir elk ne joue qu’un r8lt’ porfrel et?bloquant l’inscckide ir~ge’ripar le moustique.
Paradoxalement,les EST surproduites n’ontque
desinsecticides.Enrevanche. elleslesfixentt&sbienet agissentcommedes piiges Binsecticides.Ce m&anismede risistanceest d’autantplusefficaceque I’amplification gCnique, et donela quantited’estirasesprisente.estimportante. L’amplification gCnique a iti miseen Cvidence Modification de la dCtoxication desinsecticides organismes devenusrksistants ti Diversesenzymes,notamment desestCrases et des chezde nombreux deA Devonmono-oxygtnases g cytochromeP450,dtgradent desproduitstoxiquesvaries.L’t!quipe les insecticides, mol&ulestoxiquesliposolubles. ing&esparlesinsectes.LesrCsistances duesg des (4) A Murdroet a/ (1994) Resistance-associated poinr acetylcholinesterase. estCrases (EST)sontde deuxtypes.Le premierse lnwationsin insecticide-insensitive traduitparuneaugmentation d’activitC estkrasique Pm Nor1 Acud Sci C’SA9 1,5922-5926. et ul (199I ) Molecular cloning quipeut&tremiseenCvidence parl’emploide sub- (51RHffrench-Constant andtransformation of cyclodieneresistancein Drosophikl stratschromog&es synthetiques Bbased’estersde meiunogasrer: an invertabratey-aminobutyric acidsubtype naphtol.C’estle cas,parexemple.du moustique A receptorlocus.ProcMIAcadSci Us;2 88: 7209-7213. communet des puceronsvertsdu p@cher. Dans (61 RHffrsnch-Constant et a/ (1995)Polymerase chain l’autretype de risistance,on n’observeaucune resaction-based monitoring techniques forthedetection of pointmutationsand their modification, voireparfoisunediminution, decette insecticideresistance-assoslated ferric 5-r 43, 195-200. activite.C’estle cas de certainesrCsistauces au potentialapplicationi;. (7j Les canaux sodium vuhaged~pendants(CNaV)sont malathion (OP).
lure: du canal. La liaison PyrlCNaVprksentedes
siwk!ristique< u?s ciiff&entes selonquelespro-
Esttfrases hforte activite’ SW esters de naphtol
-6ints ploviennentd msectesrtsistantsou senjib es 181.Ccb confilmequele CIiaVest bienla zibiedesPyret sugg?rtquela rCsistance estdueB JIKtnodlficaticln qualitative dela protCine, comme d;mslr C;IS deI az8ylt,llolinesl~rase. Chezla droaophile. deuxgknescodantpourdes CYaVout CtC:lonis. L’un,appelCsch!est port6 Ip;lrIcrchromosome 2. I’autreappeliparu estsituC w It chromosome wuel. Chezcetteespice:la rt$stanceest portbeparle chromosome2 ; elle rer,litdonedui:au genesch.LesADNcodantle $re schchezdesdrcjhophiles sensiblesou r&islamesonI&ccloneset leurssequences cornparSes. Uneseulcmuh.tion a &Cmiseen evidence.Lefait
DeuxestCrases (EST)de grandeactivitCvis-g-vi, dunaphtylacCtate (ESTAet ESTB)ontttt ttudites chezCulexpipiens. Chezlesmoustiques rbistants, cesproteines peuventreprt%enter jusqu’a12%des protCines solubles,et il peuty avoirjusqu? 500 fois plus(L’EST que chezles insectessensibles. L’ADN codantpourI’unedecescstCrases (ESTBl) a CtCclonCd?s1986.LegCnome desinsectesr&istantscontientaumoins250foisplusd’ADN codant pourl’ESTB1queceluidesinsectessensibles (12). Aujourd’hui. cinqESTBsurproduites ontCtCidentifites(Bl, B2,B4et B5chezCpipiens et B3chez C tarsalis). Danstouslescas,la surproduction est due2 une amplification gknique.
1-l
=
tr2s peud’activite catalytique vi&is
des protcinesde hautpoidsmolCculaires, responsablesdes ichangesde sodiumlorsde la g&e du potentleld’action dansla membranenerveuse.
(8) D Pauronet nl (1989)Thepyrethroidreceptorin the insectN.4t channel:alterationsof its propertiesin pyrcthroidre&mt flies.BiockemiJtv28. 1673-1677. (9) M ,Amichot rt al (1992~ Targetmodification as a molecular mechanismof pvrethro’idresistancein Droxophiku melnnogirster. Pestic Ekhern Phyiml44. 183-190 (10’1 J Rajnchapel-Mess% (1993)Batiks rhuringiensis, les insectesfontde la r&stance.Ilio@ur1?7,33-38. (11)C Nielsen-Leroux et a/ (1995)Resistancein a laboratoq populationof C~lexqu~nqrrqf~,cratur (Diptera:Culicidae)to Bacillussphaerrcusbinarytoxini’,dueto a change in the receptoron the midgutbrush-bordermembranes. Eur JBiochrn~118.-‘W110. (12jC Mouch&et ai (1986)Amplification of an esterase genei\ responsiblefor insecticideresistancein a California Culermosquito.S&we 233.72-780.
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shirea, en particulier. dCcritchezles puceronsdu p&her(M:us persicar)resistants tidiversinsecticidesuneamplification desg&s e&E et estK Chez les puceronsh fort taux d’amplification, l’arretde la pressionde sClection est suivi,apres quelquesg&rations,d’uneinhibition de la transcriptiondesgtnesamplifiCs. 11enr&he uneperte de I’activitC esterasique et donederisistance,bien queI’amplification soittoujourspresente(13). Chezles moustiyues,la surproduction d’esterasesest stable.Le gine es/B1y est coamplifit! avecsesstquencesflanquantes en 3’ et 5’ au sein d’unfragmentd’ADNde 25B50kbappeliamplicon.Lescopiesdesamplicons sentregrouplessur un m@me chromosome et transmises ((en blocF)B la descendance. Notonsquelesgineses~Bamplifiesne s’expriment pasdanstouslestissus.Or,la localisation tissulaire desestCrases peutinfluencer la r&stance.Parexemple,2 nombreSgaldecopies desg&s e&II et esrE.F. la protCinc ESTBI - qui se trouvedansle systttmeneryeuxqu’elleprotige vis&visdesOP- procureunerCsistance 50 fois plusimportanteque ESTBSqui est inditectable autourdusystttme nerveux. Nousneconnaissons pasgrand-chose desmicanismesmolCculaires responsables de I’amplificationdesgbes chezlesinsectes.Onsaitcependant quelesfortstauxd’amplification sontatteintsprogressivement. L’amplification desdiffirentsall?les du gSnees@seferaiten deuxCtapes. Lapremihe, correspondanl Bun CvCnemenlunique, produirail la premikre multiplication du nombrede copies du gine (,etdessCquences coamplifi6es avecluii,la secondeseraitconstituCe d’CvCnements multiples tendantiaugmenter ce nombre. (13)AL DevonshireBrLY Field(1991)Geneamplificationandinsecticideresistance.AnnlrRev6~omol36, I-23. (14)FV Oppenoorth11985)Biochemistryand geneticsof insecticideresistance.Cornprehensive msectpl~ysiobg,: GA Kerkut& LIGilbert(eds).Pergamon. Oxford.pp 731-773. (15)R Feyereisenei a/ I,1989)Isolationand sequenceof cDNAencodinga cytochromeP450from an insecticideresistantstrainof Musca donus~rca. Pm Ml AcadSci USAX6.1465-1469.
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Lescytochromes P450il t :Iv cr 1~1t I gaiem: It danslesphCnomknes de I 5 i t we aJ c 1eiticic5;. LagCnCtique moltculaire tiej F43) A rclittirrn : It rCcente,et elle a rCvClC c u: ces pw.6irwss I It codiesparunesuperfamil e cz gin :s 1,~.plemiz‘6 clonageet sCquen$age d’u I ptt~r:LI~~It pourI n P450d’insecte(CYP6)( n i 6 e1lim111 s i, Ia ‘1ir d’unesouchede mouche( a I c;tiqllcr,S:,i ;talIe I x insecticides (15).Depuis( ’ IIItrc!mctnyes dl la familleCYP6,spkifiqued s i IXCI~ ;, et dii‘ftirr I ts ESTfifaible actirirdetr&sfarre au rlrdirrhioil d’aulresfamiliesort 5t c10116:~ et iecuen: is Cedeuxieme typede r&stance,damIcquell’acti- g&nes vit6estCrase w8-vis du naphtylacCtate 11’ejtpas chez la drosophileet ci.~rs mtrer insett :s 1e xi dansplG t rs modifiee.est relativementspicifiquepuisqu‘elle (papillons,colCoptkres.. dontceluide ’ nri tl’!n iai: concerneseulementle malathion.Lss donnCes laboratoires actuellessurce systimosontd’ordrebiochimique. Les comparaisonsen rI IIset i:; se1Gble:3 Lanalysecomparative desiso-enzymea, par6lectro- r&istantsmontrentqu’il : I um wrproluctior le phorkseou focalisation isoClectrique. montreque -llllllAlllllllll certainesesterasessent moinsactiveschez les LE FACOII IMli I3 Nl insectesresistants quechezlesindividus sensibles. Maiscecin’estqu’unphCnom;7ne visibleassocii2 FERMEN'~,!l'l8l~l : lar&stance.EnrCalitC. cettedernikrc cstdueh une autreprokine,nondCtectable parconactivikestt? UNE At1’ I’Ill’lii rase sur gel, maisqui a une activitCspkifique d’hydrolysedu malathion(OPavecdeuxliaisons DE SANOI'I ~:l~lllMi E esterscarboxyliques) en malathionmono-acides plusimportante dansla souchertsistantequedans la souchesensible. Cesr&hats jug&rent,comme l’avaitpostultOppenoorth en 19X.5. quela malathioncarboxylestkasc (MCE)a subichezlcsindividusksistantsunemutation ponctuelle quidiminue l’activit6sptcifiqued’hydrolyse dunaphtylac&ate et qui augmentecelle du malathion(13).Cette hypothese hapouvoirPtrevCrifiCe, apr&s I’isolement deI’ADNquicodepourcetteenzyme. Les mono-ny'ghnoses qtnchm~~ P40 dipendantes
Lesmono-oxygkases i cytochrome P450(MFO) sontdesenzymesubiquitaires, essentielles dansles rapporlsdesorganismes avecleurerwironnemznt chimique. Certains insectes. parexemple, arrivent2 sedCvelopper surle tabacgrkceh unsystimeMFO capablede mCtaboliser la nicotine: les larvesde certainspapillonsse nourrissentsur des plantes richesen furanocoumarines, toxiquespourtousles autresinsectes,carellesont uncytochromeP450 capablede lesdkgrader ; la spCcificitC phytoparasitairedecertainschampignons estdue B la prisence de celui-ci susceptiblede dCgraderles phytoalexinesemisespar la plantepour se protiger contrece typed’agressions. Ce systPmeest bien adapt6carla biosynthese descytochromes P450est induiteparlaprtsencemCmc dusubstrat.
ENTOMOLOGIE
sembleavoirmisen placeunefaqonde pallierun tines de rt%tancechezCulexpigiens adaptatif de l’amplification de ces LaluttecontreCp@iensestt&sripandueet systt- fortdksavantage d’insecticide. matique.Ellese pratiquepartraitcmcnts desgites gtnesenl’absence larvairessurtoutavecdesorganophosphoks vi& visdesquelsdesphenomines de rtsistanceontCtk Genesde rkistance : mutationou migration? signal&.Deuxmkcanismes principaux sontBl’ori- Quandun gknede resistanceapparaitdansune ginede ces rksistances: uneditoxicationaccrue rkgion,il peutcorrespondreAune mutationqui Nous pardesESTquisontsurproduites et la modifica- s’estproduitesurplaceouquia CtCimportke. des alltles tionde1’AChE(alkleaceR)quidevientmoinssen- avonsmentionneque l’amplification PS~B estunphCnomkne unique.Ladistribution gCosibleBl’inhibition provoquke parlesOP. actuellesurplusieurs continents de l’un La premikrequestionque l’on peut se poser graphique DansIe casdesglutathion-transfkases (GST),les que rikltats sontpluspkliminaires, maistrksvoisins concerneI’interactionde ces diffkrentsgeneset decesalleles(e&2] nepeutdones’expliquer (20).Pourtouteespkce,la migrades prCcCdents. Chez les insectesil y a deux alklesde rksistance lorsqueplusieursd’entreeux parla migration L’uneeststrictefamillesde gk~es,gsrl et gst2,et de protCines, coexistentdansla m&me population, voiredansle tiondipenddedeuxcomposantes. a labiologiedel’espkeet ?Isacapacitk a GSTl et GST2.Chezla drosophileet la mouche mCmeindividu.Unmodklede pharmacocinCtique,ment1iCe domestique, lesg&escodantpourcesenzymesont misaupointa Montpellier, montrequelesconk- se diplacerde manikeactive.L’autreestla migraorigines, dipendentdesmkanismes tionpassivequipeutavoirde nombreuses iti clont?,permettant ainsid’ktudier leurfonction- quencestoxicologiques d’un certainesCtantnaturelles(transportparles vents), nalitCet la rCgulation spatio-temporelle de leur quisontassocik.Parexemple,I’association de la pCnCtration d’autres&antduesauxactivitkshumaines(transexpression. Danscertainscas,la risistanceestclai- gtnecodantpourunediminution divers). rementdue B une surproduction de GSTl, sans d’uninsecticidede contactet d’ungknecodant port dansdesvkhicules L’histoiredu gtne esfB2 constitueun bon deladCtoxication estmultimodification de lateneurenADNgstl. Cependant, pouruneaugmentation touslesrkdtats connusne peuventpas&treinter- plicative,alorsquel’association de la detoxication exemplede dispersiondes gines de rkistance. Nousla connaissons grlceauxcampagnes plurianestadditive(17). prCtCs parce seulmkanismeet on doits’attendre avecunecibleinsensible nuellesd’&udedespopulations naturelles de C&X soit2 l’intervention de mutationsponctuelles qui pipiensrCalisCes enFrance.Ceghe derkistancea modifieraient la capacitC catalytiquede la GSTl Valeuradaptativedesg&esderkistance Parailleurs,en absenced’insecticides, on peutse iti trouvl pour la premierefois en 1986dans surproduite, soit2la participation d’uneGST2. demanderquelleest la valeuradaptativede ces quelquesgites larvairesde la r&ion Provenced’Azur,prksde l’akoportinternational gtnes dekistance.Eneffet,la plupartdesthtories Alpes-C&e .Aspects populationnels De1987B1989,il n’apas del’adaptation gCnCtique predisent quedansce cas deMarseille-Marignane. dela r&stance lesghes deksistancesentdbfavorids,dufaitdes CtCobservka l’exthieurde cetterigion.En 1990, (rigionde physiologiques qu’ils onl’aidentifitenLanguedoc-Roussillon L’espkepourlaquellelesrecherchespopulation- importantesmodifications en rigionRhbne-Alpes (rigiondeChamnellessurla rCsistance sontlesplusapprofondies entraknt et deleuroriginerkente.11existetoute- Ganges), Enfin,en 1994,il a atteintla estle moustique CuIexpipiens.Mais,profitantdes fois peude donneesde terrainsurle sujet,et les b&y)et enBourgogne. deBarcelone. ne vCrifient pastoujours rCgion connaissances acquisessurce modkle,desextrapo- expkiencesde laboratoire L’importance de la migrationentrepopulations des recherchee lationsetdesrecherches fondamentales sentactuel- ces thCories(18). L’originalitC estqu’ellessontdCveloppCes surle terrain peutCtreapprkikeparl’analysede leursCchanges lementdtveloppCes surdesmodtIesd’intCr&t agro- actuelles Cesanalysessont nomique(pucerons,acariens...), en collaboration pouranalyserdesgeneset desalklesparticuliers gkktiques(oufluxgCniques). entrel’URA327 duCNRS(universitiMontpellier dertsistance, et nonpaslaksistancedanssaglobaII),1’unitC derecherchesurla rksistance auxinsec- 1itCcommecelase faitquandles g&esnepeuvent (16) M .4michoter al (1994)Expressionstudy of CYP ticidesde I’Inra(Antibes) et le laboratoire d’ento- pas &trecaracttristspar des mtthodesbiochi- genesm Drosophi/ustrainsresistantor sensitiveto insectimologiemokculaire deI’universitC deToulouse. miquesou molkulaires.Ainsi,le desavantage cides. CvtochromeP450.MCLechner(ed).JohnLibbey Paris,France,pp689-692. (oucotit)delarksistance a pu&tremesurC Eurotext, L’&olution de la rk%ancedamlespopulations adaptatif (17) M Raymond et al (1989)lntcractionsbetweenpestiI1 naturelles,commecellede toutcaractirrehCrCdi- chezCpipiensdansla rigionmdditerrankenne. cidegenes.ModelandExperiment.Geneks 123,543-551. taire.dCpend desrelationsexistantentrequatrefac- esttri?sfortpourl’alkleaceR,tantchezlesadultes teurs: les mutationsquiproduisentde nouveaux quechezleslarves.Aucontraire,le cot%desEST (18)RTRoushet al (1993)Occurence.geneticsandmanagementof insecticideresistance.Par&o/ Today9, 174. (estAlet esrA4-esfB4) n’estsensible 179. variantsoualltlesdesg&esexistants, la migration surproduites quipropageces alleleshorsde leurrigiond’ori- quependantla phaselarvaireet le cot%associe5 (19)C Chevillon(1994)!&/urionde mkhanismes adapgine,la stlectionquitrie lesalltleslesplusfavo- aslAl(gtne de resistancele plusanciendansla tarifs :,flux gtfniques, silection et contre-stflection. Gas de moinsClevC quecelui ia r&stance de Culex pipiens aux insecticidesorgarablesselonlesconditions del’environnement et la rkgion)estsignificativement d&rivegkniquequiprovoquela pertealkatoirede de estA4-estB4 (19).Nousavonsvu que chezle nophosphorls. Thbe de doctorat,universiteMontpellier II, Montpellier, France. certainsalkles.Commentces diffkentsfacteurs puceronMyzuspersicae l’arr&tdes traitements (20) M Raymondef al ( 1991)Worldwidemigrationof entraine,damcertainscas, un a&t de amplifiedinsecticideresistancegenesin mosquitos.Narure interagissent-ils danslespopulations naturelleset insecticides la productiond’ARNmet d’esdrase. Le puceron 350,151-153. sent-ilstousd’tgaleimportance ? plusieurscytochromesP450 dans les souches rkistantes,maisquetousn’interviennent pasdans la rtsistance.Ainsi,il semblequele hasardjoue un rBledansla mesureoti la rksistancene s’installequelorsqu’ily a surproduction du bonallele de CYP6,c’est-a-dired’unalltle codantpourun P450capablede mitaboliser efficacement l’insecticide(16).
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ENTOMOLOGIE
Evolution spario.temporelie de la rbistance chez le moustique Culex pipiensen France. En haut : ia kistance apparait de fagon localise’e.d l’nrigine, eile ne concerne que quelques populations, wire une se& Avec le temps ef les traitemcnts, la r&istance envahit les populations vaisines. puis /‘ensemble d’une r&ion. Duns notre exemple, la risistance est d’abord upparue dans la r&ion de Montpellier; puis elle s’est disperse’e le long de /a cBte autour de cette ville.et a enfinenvahi tout le Midi, la valke du RhBne, Utalie du Nord et la Gorsedu Nord. En bas : la re’sistancepeut avoir des causes multiples. @ant on suit l’ivolution d’un gkne de rbistance au tours du temps.on sbperyoit qu’il enwhirprogressivement les popuialions.
basCessurI’Ctude de la diffbrenciation gCnttique entrepopulations, comparantles frCquences alI& liquesde ghes dontle polymorphisme n’estpas influencC parla sClection (gt?nes dits((neutres)j), ChewCpipiens,cettediffirenciation esttrt?sfaible et indipendantede la distancesCparant les sites consid& le longdela cBtemCditerran&nne entre Valence,en Espagne,et Nice(distantesd’environ 850km).Ainsi,en absencede barri®Cographique,lesfluxgCniques entrepopulations sonttels quetoutnouvelallkled’ungine se rtpartitrapidementSWunegrandedistance(21).
(21) C Chevillonet al (19951Populationstructureand
dynamicsof selectedgenesin the mosquitoCulexpipiens. E!Jo/urion 49,997.1007. (22)N Pasteuret al (1995I Theroleof passivemigrationin the dispersalof resistancegenesin Culexpi@wsquinyuefasciarus withinFrenchPolynesia.Ger~et Res66, 139-146.
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devraitpermettre de caractiriser((l’itatde santCB R6lede I’hommedansla migrationpassive? Lesobservations surla distribution gkographique d’unmilieu. desginesde rbsistancechezC pipienssugghent queI’hommejoue un r6le non nigligeabledans Gestionde la rkistanceauxinsecticides leurdispersion. Eneffet,comment expliquer quele Cette gestionne peut s’envisagerque si I’on et abiotiques qui gine e&2 puisseexistersurdiffirentscontinents connaitbienlesfacteursbiotiques desginesde r&stancedans sansadmettreque des moustiquesposstdantce modulentI’&volution naturellesde chaqueesptccconsigeneontCtCtransport& de maniirenonintention- lespopulations dCrCe. Elleimpliquequ’onpuisseCtudierchaque nelledansdesavionset desbateaux? individuellement, et qu’onait Lessituations insulairesse pr&tent bienBl’ana- gknede rCsistance de la natureet de I’intenlyse de la migrationdesgtneset permettentune unebonneconnaissance gCnCtiques existantentrepopulapremiireanalysedu rBlede l’hommedanscette sitCdesCchanges dispersion. La diffdrenciation gknnttique observCe tions.Eneffet,c’estdecedemieraspectquedtpenla dispersion des entrelespopulations du Sudde laCorseet duNord dranotrecapacitt!g comprendre entredifft!rentes populations et de la Sardaigne,sCparCes par environ12 kilo- genesderCsistance mktres, est statistiquemcntsignificative.En Banticiperla faGondontils &oluerontsousdes de sClection existantdansle milieuconsirevanche, enPolynCsie fran@se,il n’ya pasdedif- pressions firenciation entrelesilesdeTahitietdeMoorea, dis- dCr&Nous ne developperonsici que l’aspect pourmeltreen tantesde 17kilom&es.Ladiffkrence majeureentre concernantles outilsnCcessaires les gknesou lesproteinesimpliquCs dans cesdeuxsystimesinsulaires conceme1’intensitC des Cvidence de rCsistance, car ils sontappliichangescommerciaux. Dansle premiercas(Corse- les phCnombnes quelleespice. Sardaigne), ceux-cisw tris peufriquents(aucuns cablestin’importe liaisonmaritime oua&ienneriguli&e),alorsqu’ils sonttrisabondants danslesecond(en1992,il y a eu Obtention des outils lesalleles plusde 14500traversCes entreTahitietMoorea,par Cesoutilsdoiventpermettred’identifier bateaux ou avions).Ces rCsultatsconfirment (sensiblesou rbistants) de chaquegbne chez LesCquipes I’influence de I’hommedansle transportpassifde chacundesindividusCchantillonnCs. ontparticipC a la miseau pointde tests moustiques, et onpeutremarquer quele ginees@2 fran$aises I’activitC desenzymesimpliquCes oule de rCsistance auxinsecticidesa CtCobservCdans quiutilisent toutesles iles prospectCes (22). L’existencede dosagedesprotiineset desARNmcorrespondants et/aunuclCiques. faiblesCchanges gCn&iques permetdonelapropaga- avecdessondesimmunologiques tiondesg&esderisistancequi,s’ilsrencontrent un D’autresCquipesont construit.ou tentent de milieufavorable(pr&ence d’insecticides), augmen- construire,desoutilsde typeRFLPpourdCtecter les gknesde risistancea la dieldrine(GABAr)ou terontrapidement enfrbquence. auxpyr&hrino’ides (CNaV). CestestsontCtdmisau pointsurunpetitnombred’especes. maisilspourRetombCs desconnaissances acquises raient&tredCveloppCs sur de nombreuses autres Les connaissancesacquises dans diffirents esptices. Lesavantages detelsoutils,parrapportauxtests domainesde la rCsistance peuventdija @treutiliquianalysentla rksistance globale stes. Toutd’abord,au niveaude la gestionde toxicologiques deI’ensemble desgenesprCsents I’emploi desinsecticides defaqon2retarderI’appa- duea I’interaction ritionet la dispersion desgbes der&istance, voire dansune population,sont de permettrela sura I’Cviter.Ensuite,les sysDmesmolCculaires et veillance(monitoring) individuelledesgines de ilspermettent dedCtermiphysiologiques responsables desphbom$nesde rtsistance.Enparticulier, duniveaude rCsistance sourbsistance sontaussiceuxquisontaffect&chezdes nersi I’augmentation au tours dutempsest simplement individus normauxexposCs 4 desproduitstoxiques ventobservCe de la frCquence d’ungene divers (polluants de l’environnement...).La due Bl’augmentation d’unnouveaugine. connaissance decessystbmes estdonetransferable particulier,ou 2 I’apparition til’analysedescaractiristiques de r&isSId’autresorganismes queceuxvi& parlesinsec- AssociCs de ticideset permetde dCterminer leuritat physiolo- tanceconft%esparchaqueg&e.ilspermettent seraatteintvis-8giqueou de comprendrele devenirdes produits prtvoirquelniveaude rCsistance quandcesgenesserontB toxiques.De plus,la mesurede I’activitC de ces visde diversinsecticides dansla populationCtudite.Ce systtmeschezcertainesespicesCC sentinelles1) l’ttat homozygote 17
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pklevtesdansla predateurs mieuxutiliserdespopulations typede dorm&spermeldoned’&aluerlesrisque5 certains acariens (Phyzoseiididue), naturequedessouchesmaintenues enlaboratoire de diffirentesstrategies delutteet,unefoisqu’une d’acariensphytophages(Tetranvchusurficne). anntes.Unautreinter&du Maislesrksultatssontsouventdtkevants.ce quia depuisdenombreuses strattgiea it&adoptee:d’envtrifierl’efficacitk stimulila misesurpiedd’unprogramme de trans- mod&ledrosophilerCsidedans le fait qu’on formationdesinsectesauxiliaires utilisk en lutte connaitdesespkcesquiles parasitentet qu’on ti comprendre les mkanismesmoltMalheureusement, ce type d’approchen’a pas biologique poury introduireles alltlesde r&is- commence Onsaitd6jBtransfor- culairesquirtgissentles rapportsentrehbteet encoreet6misen ceuvre.Lesdonkes accumulCes tancequiontd6jat% clonCs. sensiblesauxinsecticides en parasite.Ce modMepermettraitdoned’appkdepuis1974surI’Cvolution desgbnesdeksistance merdesdrosophiles decomplexitenprekistantes.parinjectiond’alklesr&is- henderunniveausupkrieur auxinsecticides OPchezle moustique Cpipiensen drosophiles les nantencompteunautremaillondela chainetroFranceindiquent quecetteapprocheauraitpuktre tantsd’AChEou GABAr.Malheureusement, sontspkifiquesde la droso- phique.11s’agitlh d’unpremierpasquidevrait fructueuse. Eneffet.db 1985,noussavionsquele vecteursdisponibles dansce domainedCpendent conduire2 l’itudeintigrt!ede l’effetdespestigeneaceRCtaitprisent dansles populationsde phile.Les avancCes desCcosystkmes. de vecteurspermettant de cidessurlespeuplements moustiques autourde Montpellier et qu’ilconfkait donede l’identification Pluune rkstance d’unfacteur100Bl’organophos- transformerd’autresorganismesd’intCr&t. d’exposition collaborent pouratteindre ce but Biomarqueurs phorSchlorpyrifos et seulementd’unfacteur8 au sieurslaboratoires mois.leschancesderiussitene La synthkedesenzymesde biotransformation tCmCphos. Cesresultatsindiquaient,d’unepart, et,depuisquelques des xt!nobiotiques (P450,GST...)estinduitepar qu’unepopulation OIYI le gkneaceRdeviendrait trap sontpasnkgligeables. nomhrede ces molkulesorganiques. On peut fkquentnepourraitplus.%recontrbl6e parle chlorutilisercette propriCk? poursavoirsi un orgapyrifosalorsqu’ellele seraitencoreparle ttmt- Lesretombksen kotoxicologie estI’Ctude dudevenirdesproduits nismea t% exposCBdes xkobiotiquesinducphoset, d’autrepart,que la pressionde stlection L’kotoxicologie et deseffetsqu’ilspeuvent teursde P450ou de GST.Cettemkthodeest en exercCe parle tCmiphos Baitmainsfortequecelle dansl’environnement surtoutpourles poisprknts danscetenviron- tours de dCveloppement due au chlorpyrifos.Autrementdit, utiliserdu avoirsurlesorganismes pour Eneffet,l’actiondes sonsd’eaudeuceet de mer,et a dCbutC tCmCphos 2laplaceduchlorpyrifos chaquefoisque nement,commela rksistance. commelesnematodes. celaCtaitpossibleauraitpu avoirdeuxavantages : produitstoxiquessurles populations ou espkes d’autresorganismes, Les rechercheskotoxicologiquesdCbutent permettreun contrdle efficace et retarder le d’organismes vivantssetraduitsoitparleurdispariEllesdevraientrapidement s’ampliCelle-ciestpossiblesi seulement. momentoil la frCquence d’aceRdeviendraittrop tion,soitparleuradaptation. significaimportante pourempkherl’emploidu chlorpyri- l’espkceconsidtkea uneplasticittphysiologique fierdansla mesureotiunfinancement ou,commec’estle caspourla r&stance tif a Cttconsentiparle CNRS(criationdugroufos. L’exempledes populationscorsesde mous- suffisante tiquesquin’ontCtC traitkesqu’avecdutCmCphos et auxinsecticides, s’ilexistedesg&esderkistance pement de recherche 1105 du programme vieet sock%)et par1’Inra(mise Dansce demiercas, Environnement, n’ontd&eloppC qu’unefaiblerksistancevalident quipeuvent&tresClectionnCs. en place d’une action int6grCe programmCe en estmodifiC : lesalkies ceshypothkses (23).MaiscetexempleCtaitvalable le ginomedespopulations raresavantl’introduction duproduit tcotoxicologie)pour dtvelopperce type de tantqu’iln’yavaiten Franceaucung?nedonnant de rksistance, unerkistanceforteautCmephos, L’apparition du toxique,deviennentles plus frequents.L’effet rechercheen milieuterrestreet en eau deuce aujourd’hui estaussidemettreen ))des insecticides (24).L’objectif gknees@2changelesdonnkes duprobkme.Aussi, ((biologiqueenvironnemental concertientrelesdiffkents surl’ensemble desorganismes placeunprogramme au dtbutdesannCes quatre-vingt-dix, les services devrait&treCtudit? derecherche(CNKS!lnra,Ifremer) lesmodifications de I’environnement organismes dedCmoustication se sontvusobligtsde substituer quisubissent (Ademe[Agence de I’envilesOPpardestoxinesdeBacillussphericus. et nonpasseulement surceuxquisentvisCsparles et de programmation ronnement et de la maitrisede l’Cnergie], ministraitements. 11est impCratifde La drosophile,presentedans de nombreux tire de I’Environnement). estbienconnue,peut dtbuter rapidementces recherchescar des Unedesmotivations du dtkloppementde la lutte milieuxet dontla gCnCtique sont entoursd’klaboration undecesmodiles.Parexemple,onpos- normeseuropkennes biologiqueest de pallierla ksistanceauxinsecti- constituer de nombreuses souchescaptu- et, fautede donkes. ellesse fondentla plupart cidesqui s’est dCveloppCe chez de nombreuses side en laboratoire chimique espkes attaquantlesrkoltes. Cettedernikepeut rCesavantl’utilisationmassivede pesticides.en du tempssurlespossibilitkd’analyse sefaireavecdiffkentsorganismes, dontdesinver- toutcasavantcelledesOPet CB.I1a it6 montrC de la prkence de tel ou tel produitsanstenir ttbresparasitesou pkdateurs.Souventces orga- que la rtsistanceauxOP,CBet Pyr se rencontre comptedeleurseffetsbiologiques. 1 nismessentsensibles auxinsecticides et sontClimi- dansdessouchesquiont6tCcaptukesaprksl’utiliEvolutionof insecticide nCslorsdestraitements effectuks contrelesespkes sationd’insecticideset que seulesces souches (231 M Raymondet (~I(19921 pourobtenir resistancegenesin naturalpopulationsof Cirlexprpiens. cibles.Pour &ter cela, un travailde stlection Brkentes))peuventttre stlectionrkes ’ 91: uchievemerzts and developmentson cornd’auxiliaires de la luttebiologiquerksistantsaux desrtsistances; lesvieillessouchesde laboratoire Resisrance hiirrg pestrcide rtxm~r. I Delholmef a/ (eds).Elseinsecticides a et6entrepris.La premke stratCgie sontsensibles et kpondentrarementBla klection. vierAppliedScience.Amsterdam. Pays-Bas,pp 19-27. utiliskeest la selectionpartraitement et reproduc- CetteremarqueestassezgCnCrale : leschercheurs (24) 11faut noter ye des programmessimilairessent surlaksistancesaventbienquepour d&lop@ en milieumarinpar leCNRS, I’Ifremer et le tiondessurvivants. CettemCthode donnede bons quitravaillent rtsultatssur quelquesmodttles,notammentavec obtenirdessouchesr&&antesd’insectesil vaut minis& de I’Environnement. 18
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LES INSECTES INSECTICIDES
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FACE AUX
Jean-Baptiste BERGI?* et NicolePASTEUR** Lar&stanceauxinsecticides estunphinomkne normald’adaptation desinsectes.Ph.&w mk;mismcs mokculairespeuventinduiredesrksistances auxxknobiotiques : mutations ponctuelles, amplification gCnique, modification del’expression gknique... Le suividudevenirdes((gknesdertkiutance ))danslcs populations naturelles pksentedemultiples int&Zts. I1permetd’&udier la diskminatiorl decebg&s, mais aussidegCrerlesphknomknes derkistanceauxinsecticides ainsiquel’emploi raisonniticcesderniers. De plus,cesrecherches ontdesretombCes enCcotoxicologie.
L
a r&stancedes insectes ficacitkd’unproduit,l’utilisateur a tendanceBaugauxinsecticidesdiminue menterlesdosesutilisCes ce quientraineunsurcotit leur efficaciti, avec des et accroitles risquesde pollutionde l’environnert!percussions en phyto- ment. protection (traitements Commentapparaissent les alklesde rkistance insecticides,nimaticides,molluscides...)et en auxinsecticides ? Lesmutations sont-ellesspontamkdecinevCtCrinaire (traitements antiparasitaires n&souinduites? Comment cesalltless’installentdub&ail),maisaussien sankhumainevialestmi- ils dansles populations(mutationsetloumigratementscontrelesvecteursdemaladies (paludisme, tions)et commentles envahissent-ils ? C’estla onchocercose...) et contreles nuisances(mous- gCn&ique despopulations et unebonneconnaistiques,parasites 4 mknagers x..). I.esconkquences sancedesmtkanismes moltculaires delartsistance de la resistancesontmultiples.Elleraccourcitla quivontpermettre derkpondre Bcesquestions. duke de vie desproduitset reprksenteuneperte pourl’industrie quilesfabrique.Pourpallierl’inef-
concentration varieentre ( .’ Met 10.”M.Cepzndant,il existedessouche3/pourlesquelleselk est plusClevie,traduisant1’;xisknced‘AChE r&istantes.Le recordest dtlenu par une souchede moustiquecommun(C&r ;,ipitws]du Sudde la Francechezqui I’activitCde l’cnzymen’estpas inhibCe pardessolutionss‘aureesen insecticides. UneCtudesystkmatique ce ce vkant a montrC qu’ilestinsensible i certainsOPet CB,maisqu’il estnormalement sensible2 d’autrejinsecticides du mimetype.L’utilisation raisonneedesinsecticides devraittenircomptedecestkmnCel\.
Mcanismesdela r&stance
* Laboratoirede biologie des inverttbrts, Unitt de recherchesur la rkisrance aux insecticides,Inra, 123,bd Francis-Meilland, BP2078,06606 Antibescedex. ** Institutdes sciencesde I’kolution, CNRSURA327, Gknktique et environnement, Casecourrier065,UniversitC MontpellierII, 34095Montpellier05. (1)On peutdistinguerdeuxgrandstypesd’insecticides: insecticidesde synthtseet insecticidesbiologiques.Parmi les premiers,il exkte plusieursfamiliesde produits: les organophosphorks (commele malathion,le chlorpyrifos,le tkmkphos,etc),les carbamates(commele propoxur,I’ardicarbe,etc),les organochlotis(DDT),et les organohalogB nCs,commela dieldrine.Lesbiopesticidessent w-toutdes toxinesissuesdes deuxmicroorganismes, Bacillusr/wingiensiset Baciilussphericus. (2)JB Berg6(1987)Insectescontreinsecticides: la r&is tances’organise.Biojiirur 63,45-50. (3) Enzymesessentiellesau bon fonctionnementdu systbmeneneux, les ac&ylcholinestBrases hydrolysentl’a& tylcholine,neuromkdiateur dessynapsescholinergiques.
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Auniveaumoltculaire,1~ksistanccde1’AChE a iti d’abordCtudiCe SUT llrowphilanzeianogaaler par I’Cquipede D Foumizr(universitide Toulouse).Pourles souchesksislantesde laboratoire ou prClevCes dans la nature,I’msensibilitC de I’ AChEksultedemutations ponctuelles deI’ADN quicodecetteenzyme.Lerdledecesmutations est confirmCpar I’Ctudede l’expressiondes ADNc provenantd’individus senaibleset rkstants dans desaeufsde xt!nope: les faiblestauxde r&stance sontassociCs a la substitution d’unseulacideamint! et lestauxderCsista.nce t!lev&sontobtenuslorsque plusieursmutationssent pksentessur le mime Des cibles molCculaires modiitk rendreksistantes Lesac~tylcholinestkases (AChE)(3)sentlescibles ADN.Onpeut,partransgenkse, desinsecticides organosphosphort? (OP)et descar- desdrosophilessensibles,en injectantun ADNc bamates(CB)quilesinhibent.Cetteinhibition des codantpouruneAChEr&tante danslesceufs. AChEpeut&tred&inieparlaconcentration d’insec- LesmutationsinduisantKS kistances ne tou276- eAsentielle pourl’activiti ticidenkessairepourdiminuer de50%sonactivitk. chentpasla sCrine et aussisitedeliaisondesinsecticides Chezles insectessensiblesauxinsecticides, cette del’enzyme, L’action toxiquedesinsecticides estdueg leurfixationsurdesmokules biologiques - la plupartdu tempsdesprotCines du systkmenerveux- dontle fonctionnement est alorsperturb6(1).Cesmol& cules,ciblesdes insecticides,peuventsubirdes mutations induisantdesrisistances.Maisla perte de toxicitt!desinsecticides peutCgalement kulter d’unemodification de l’activittdes enzymesde dCtoxication, essentiellement les estkaseset les mono-0xygCnases Ztcytochrome P450(2).
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3 ’ ct CE’ m;is lcs ~:idesaminisqui,quandon :(r s dirt:la :,twturt ipatialede l’AChE,entou‘eI a pccte (11:i.e alI f contenant cettesCrine (4). 1 r s , cs; mut; tinn; I 11difient la voied’acdsdcs c i~iti:lc13il: s 1,1sei 1eaveclesquelselleriagit, nl s chaye ptu l’:ct 1itCcatalytique de I’enzyme V’I j A,\ ii ;1fWIsubarI biologique. 5 ‘5 I nrta ‘irr,s (‘Ed rk / ‘teurs GABA ., :I r6c :r tix 5 ce ‘acide y-aminobutyrique
qu’ellemodifiela chargeglobalede la protCine et qu’ellesoitlocalis&surun Clementessentieldu CNaVlaissepenserqu’ellepourraitintervenir dans la rksistance (9).Destravauxanalogues sonteffect& parl’equipede A Devonshire(Rothamsted, Royaume-Uni) sur la mouchedomestiqueoti le nombrede variantsrCsistants auxPyrestrelative- Distrihfion fiwdoire de I’esre’rose. CAP: la souche dr menteleve.Chezcetteespice,la rCsistance auxPyr moushqueTcmr, I’enya~ se trouw dons Its principaie., estdueBI’homologue duginepara. voies de pe’ne’tmtion de.7produits xinobiotiques (sous”
( i, \ 3,ir rantleqcibLs de nomhreux insecticides R&stance aux biopesticides
11g1 Icblo$n is. An a dicldrine. Deschercheurs 111’~ e.sia CsrnlII ont clonele GABArpar r a 1hi:sJT1:( Lono ) )me,chezla drosophile (5). L61lipe an& calne I : ffrench-Constant (univer;ii ( eMacisol I, Wise: Isin)a misen Cvidence, par :: 1r :!sionde: ,WN: sauvageet mutedansdes I ‘tcytes(11: XC 1011~. I: r6leessentieldansla r&isan:‘:‘de1: sulstltutl:nd’unealanineen sCrine. ?u : 1~qtieso t I’esp : :e d’insectes(drosophiles, ~10 1,tiqLer ou xrkop t res),c‘esttoujourslamCme mu.itionq,nilduitle: risistancesde niveauClew! ‘: !I)).Ilne atule mllition sembledonecompa.i!)l:aw lescsnlrairt :s fonctionnelles desrt!cepe;l’rGXB.1(6). De wx 11:.w San 1~I age-dlpendunts nzodij%
Le+lipefianq,liscde ti Lazdunski (universittde \‘I(e .Sophi a AItilxdi1a beaucoup CtudiC la pharna,:ologiede; proti,inesque sont les canaux ioti Imvoltat:-dkpendants (CNaV)(7). La prenkr.: demonstration -CvClantque les pykhri11itl::s (FYI)m,)difien~ies caracttristiqucspharma8:Ill~l$quec e &a ophysiologiquesde ces
grotcineaen SC1iJnt.lt:ecellesa t% faitesurdes ,:cl~t.les de mammif8r:s. 11est maintenantCtabli quc zesinsecticides rzlardentfortementla ferme-
Deuxbacttries,Bacillus thuringiensis et B sphaericus, produisent destoxinesutilisables dansla lutte con&elesinsectes.DesrCsistances Bcesbiopestitides ont dija CtCobservCes surle terrainet dans dessouchesSClectionnCes aulaboratoire (10).Dans certainscas, la rtsistanceest associieh unerCduction de l’affinittdesrCcepteurs pourles toxines (11).Desttudessonten tourspourcaracteriser ce (ou ces) rCcepteur(s), situ&(s) sur la bordureen brossedel’intestin moyendesinsectes.
curirule et tube digestifi et dms le sysr~mmrnerveux hentral : ellejouedone deu.x r&s en emnpe^chanti’insectitide de pCn&rer dons le rnousfique et en prot&geant if tissu cible. Cher /a souche Cyrus, toute I’este’rose SE vow dons le tube diges$ dir elk ne joue qu’un r8lt’ porfrel et?bloquant l’inscckide ir~ge’ripar le moustique.
Paradoxalement,les EST surproduites n’ontque
desinsecticides.Enrevanche. elleslesfixentt&sbienet agissentcommedes piiges Binsecticides.Ce m&anismede risistanceest d’autantplusefficaceque I’amplification gCnique, et donela quantited’estirasesprisente.estimportante. L’amplification gCnique a iti miseen Cvidence Modification de la dCtoxication desinsecticides organismes devenusrksistants ti Diversesenzymes,notamment desestCrases et des chezde nombreux deA Devonmono-oxygtnases g cytochromeP450,dtgradent desproduitstoxiquesvaries.L’t!quipe les insecticides, mol&ulestoxiquesliposolubles. ing&esparlesinsectes.LesrCsistances duesg des (4) A Murdroet a/ (1994) Resistance-associated poinr acetylcholinesterase. estCrases (EST)sontde deuxtypes.Le premierse lnwationsin insecticide-insensitive traduitparuneaugmentation d’activitC estkrasique Pm Nor1 Acud Sci C’SA9 1,5922-5926. et ul (199I ) Molecular cloning quipeut&tremiseenCvidence parl’emploide sub- (51RHffrench-Constant andtransformation of cyclodieneresistancein Drosophikl stratschromog&es synthetiques Bbased’estersde meiunogasrer: an invertabratey-aminobutyric acidsubtype naphtol.C’estle cas,parexemple.du moustique A receptorlocus.ProcMIAcadSci Us;2 88: 7209-7213. communet des puceronsvertsdu p@cher. Dans (61 RHffrsnch-Constant et a/ (1995)Polymerase chain l’autretype de risistance,on n’observeaucune resaction-based monitoring techniques forthedetection of pointmutationsand their modification, voireparfoisunediminution, decette insecticideresistance-assoslated ferric 5-r 43, 195-200. activite.C’estle cas de certainesrCsistauces au potentialapplicationi;. (7j Les canaux sodium vuhaged~pendants(CNaV)sont malathion (OP).
lure: du canal. La liaison PyrlCNaVprksentedes
siwk!ristique< u?s ciiff&entes selonquelespro-
Esttfrases hforte activite’ SW esters de naphtol
-6ints ploviennentd msectesrtsistantsou senjib es 181.Ccb confilmequele CIiaVest bienla zibiedesPyret sugg?rtquela rCsistance estdueB JIKtnodlficaticln qualitative dela protCine, comme d;mslr C;IS deI az8ylt,llolinesl~rase. Chezla droaophile. deuxgknescodantpourdes CYaVout CtC:lonis. L’un,appelCsch!est port6 Ip;lrIcrchromosome 2. I’autreappeliparu estsituC w It chromosome wuel. Chezcetteespice:la rt$stanceest portbeparle chromosome2 ; elle rer,litdonedui:au genesch.LesADNcodantle $re schchezdesdrcjhophiles sensiblesou r&islamesonI&ccloneset leurssequences cornparSes. Uneseulcmuh.tion a &Cmiseen evidence.Lefait
DeuxestCrases (EST)de grandeactivitCvis-g-vi, dunaphtylacCtate (ESTAet ESTB)ontttt ttudites chezCulexpipiens. Chezlesmoustiques rbistants, cesproteines peuventreprt%enter jusqu’a12%des protCines solubles,et il peuty avoirjusqu? 500 fois plus(L’EST que chezles insectessensibles. L’ADN codantpourI’unedecescstCrases (ESTBl) a CtCclonCd?s1986.LegCnome desinsectesr&istantscontientaumoins250foisplusd’ADN codant pourl’ESTB1queceluidesinsectessensibles (12). Aujourd’hui. cinqESTBsurproduites ontCtCidentifites(Bl, B2,B4et B5chezCpipiens et B3chez C tarsalis). Danstouslescas,la surproduction est due2 une amplification gknique.
1-l
=
tr2s peud’activite catalytique vi&is
des protcinesde hautpoidsmolCculaires, responsablesdes ichangesde sodiumlorsde la g&e du potentleld’action dansla membranenerveuse.
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shirea, en particulier. dCcritchezles puceronsdu p&her(M:us persicar)resistants tidiversinsecticidesuneamplification desg&s e&E et estK Chez les puceronsh fort taux d’amplification, l’arretde la pressionde sClection est suivi,apres quelquesg&rations,d’uneinhibition de la transcriptiondesgtnesamplifiCs. 11enr&he uneperte de I’activitC esterasique et donederisistance,bien queI’amplification soittoujourspresente(13). Chezles moustiyues,la surproduction d’esterasesest stable.Le gine es/B1y est coamplifit! avecsesstquencesflanquantes en 3’ et 5’ au sein d’unfragmentd’ADNde 25B50kbappeliamplicon.Lescopiesdesamplicons sentregrouplessur un m@me chromosome et transmises ((en blocF)B la descendance. Notonsquelesgineses~Bamplifiesne s’expriment pasdanstouslestissus.Or,la localisation tissulaire desestCrases peutinfluencer la r&stance.Parexemple,2 nombreSgaldecopies desg&s e&II et esrE.F. la protCinc ESTBI - qui se trouvedansle systttmeneryeuxqu’elleprotige vis&visdesOP- procureunerCsistance 50 fois plusimportanteque ESTBSqui est inditectable autourdusystttme nerveux. Nousneconnaissons pasgrand-chose desmicanismesmolCculaires responsables de I’amplificationdesgbes chezlesinsectes.Onsaitcependant quelesfortstauxd’amplification sontatteintsprogressivement. L’amplification desdiffirentsall?les du gSnees@seferaiten deuxCtapes. Lapremihe, correspondanl Bun CvCnemenlunique, produirail la premikre multiplication du nombrede copies du gine (,etdessCquences coamplifi6es avecluii,la secondeseraitconstituCe d’CvCnements multiples tendantiaugmenter ce nombre. (13)AL DevonshireBrLY Field(1991)Geneamplificationandinsecticideresistance.AnnlrRev6~omol36, I-23. (14)FV Oppenoorth11985)Biochemistryand geneticsof insecticideresistance.Cornprehensive msectpl~ysiobg,: GA Kerkut& LIGilbert(eds).Pergamon. Oxford.pp 731-773. (15)R Feyereisenei a/ I,1989)Isolationand sequenceof cDNAencodinga cytochromeP450from an insecticideresistantstrainof Musca donus~rca. Pm Ml AcadSci USAX6.1465-1469.
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Lescytochromes P450il t :Iv cr 1~1t I gaiem: It danslesphCnomknes de I 5 i t we aJ c 1eiticic5;. LagCnCtique moltculaire tiej F43) A rclittirrn : It rCcente,et elle a rCvClC c u: ces pw.6irwss I It codiesparunesuperfamil e cz gin :s 1,~.plemiz‘6 clonageet sCquen$age d’u I ptt~r:LI~~It pourI n P450d’insecte(CYP6)( n i 6 e1lim111 s i, Ia ‘1ir d’unesouchede mouche( a I c;tiqllcr,S:,i ;talIe I x insecticides (15).Depuis( ’ IIItrc!mctnyes dl la familleCYP6,spkifiqued s i IXCI~ ;, et dii‘ftirr I ts ESTfifaible actirirdetr&sfarre au rlrdirrhioil d’aulresfamiliesort 5t c10116:~ et iecuen: is Cedeuxieme typede r&stance,damIcquell’acti- g&nes vit6estCrase w8-vis du naphtylacCtate 11’ejtpas chez la drosophileet ci.~rs mtrer insett :s 1e xi dansplG t rs modifiee.est relativementspicifiquepuisqu‘elle (papillons,colCoptkres.. dontceluide ’ nri tl’!n iai: concerneseulementle malathion.Lss donnCes laboratoires actuellessurce systimosontd’ordrebiochimique. Les comparaisonsen rI IIset i:; se1Gble:3 Lanalysecomparative desiso-enzymea, par6lectro- r&istantsmontrentqu’il : I um wrproluctior le phorkseou focalisation isoClectrique. montreque -llllllAlllllllll certainesesterasessent moinsactiveschez les LE FACOII IMli I3 Nl insectesresistants quechezlesindividus sensibles. Maiscecin’estqu’unphCnom;7ne visibleassocii2 FERMEN'~,!l'l8l~l : lar&stance.EnrCalitC. cettedernikrc cstdueh une autreprokine,nondCtectable parconactivikestt? UNE At1’ I’Ill’lii rase sur gel, maisqui a une activitCspkifique d’hydrolysedu malathion(OPavecdeuxliaisons DE SANOI'I ~:l~lllMi E esterscarboxyliques) en malathionmono-acides plusimportante dansla souchertsistantequedans la souchesensible. Cesr&hats jug&rent,comme l’avaitpostultOppenoorth en 19X.5. quela malathioncarboxylestkasc (MCE)a subichezlcsindividusksistantsunemutation ponctuelle quidiminue l’activit6sptcifiqued’hydrolyse dunaphtylac&ate et qui augmentecelle du malathion(13).Cette hypothese hapouvoirPtrevCrifiCe, apr&s I’isolement deI’ADNquicodepourcetteenzyme. Les mono-ny'ghnoses qtnchm~~ P40 dipendantes
Lesmono-oxygkases i cytochrome P450(MFO) sontdesenzymesubiquitaires, essentielles dansles rapporlsdesorganismes avecleurerwironnemznt chimique. Certains insectes. parexemple, arrivent2 sedCvelopper surle tabacgrkceh unsystimeMFO capablede mCtaboliser la nicotine: les larvesde certainspapillonsse nourrissentsur des plantes richesen furanocoumarines, toxiquespourtousles autresinsectes,carellesont uncytochromeP450 capablede lesdkgrader ; la spCcificitC phytoparasitairedecertainschampignons estdue B la prisence de celui-ci susceptiblede dCgraderles phytoalexinesemisespar la plantepour se protiger contrece typed’agressions. Ce systPmeest bien adapt6carla biosynthese descytochromes P450est induiteparlaprtsencemCmc dusubstrat.
ENTOMOLOGIE
sembleavoirmisen placeunefaqonde pallierun tines de rt%tancechezCulexpigiens adaptatif de l’amplification de ces LaluttecontreCp@iensestt&sripandueet systt- fortdksavantage d’insecticide. matique.Ellese pratiquepartraitcmcnts desgites gtnesenl’absence larvairessurtoutavecdesorganophosphoks vi& visdesquelsdesphenomines de rtsistanceontCtk Genesde rkistance : mutationou migration? signal&.Deuxmkcanismes principaux sontBl’ori- Quandun gknede resistanceapparaitdansune ginede ces rksistances: uneditoxicationaccrue rkgion,il peutcorrespondreAune mutationqui Nous pardesESTquisontsurproduites et la modifica- s’estproduitesurplaceouquia CtCimportke. des alltles tionde1’AChE(alkleaceR)quidevientmoinssen- avonsmentionneque l’amplification PS~B estunphCnomkne unique.Ladistribution gCosibleBl’inhibition provoquke parlesOP. actuellesurplusieurs continents de l’un La premikrequestionque l’on peut se poser graphique DansIe casdesglutathion-transfkases (GST),les que rikltats sontpluspkliminaires, maistrksvoisins concerneI’interactionde ces diffkrentsgeneset decesalleles(e&2] nepeutdones’expliquer (20).Pourtouteespkce,la migrades prCcCdents. Chez les insectesil y a deux alklesde rksistance lorsqueplusieursd’entreeux parla migration L’uneeststrictefamillesde gk~es,gsrl et gst2,et de protCines, coexistentdansla m&me population, voiredansle tiondipenddedeuxcomposantes. a labiologiedel’espkeet ?Isacapacitk a GSTl et GST2.Chezla drosophileet la mouche mCmeindividu.Unmodklede pharmacocinCtique,ment1iCe domestique, lesg&escodantpourcesenzymesont misaupointa Montpellier, montrequelesconk- se diplacerde manikeactive.L’autreestla migraorigines, dipendentdesmkanismes tionpassivequipeutavoirde nombreuses iti clont?,permettant ainsid’ktudier leurfonction- quencestoxicologiques d’un certainesCtantnaturelles(transportparles vents), nalitCet la rCgulation spatio-temporelle de leur quisontassocik.Parexemple,I’association de la pCnCtration d’autres&antduesauxactivitkshumaines(transexpression. Danscertainscas,la risistanceestclai- gtnecodantpourunediminution divers). rementdue B une surproduction de GSTl, sans d’uninsecticidede contactet d’ungknecodant port dansdesvkhicules L’histoiredu gtne esfB2 constitueun bon deladCtoxication estmultimodification de lateneurenADNgstl. Cependant, pouruneaugmentation touslesrkdtats connusne peuventpas&treinter- plicative,alorsquel’association de la detoxication exemplede dispersiondes gines de rkistance. Nousla connaissons grlceauxcampagnes plurianestadditive(17). prCtCs parce seulmkanismeet on doits’attendre avecunecibleinsensible nuellesd’&udedespopulations naturelles de C&X soit2 l’intervention de mutationsponctuelles qui pipiensrCalisCes enFrance.Ceghe derkistancea modifieraient la capacitC catalytiquede la GSTl Valeuradaptativedesg&esderkistance Parailleurs,en absenced’insecticides, on peutse iti trouvl pour la premierefois en 1986dans surproduite, soit2la participation d’uneGST2. demanderquelleest la valeuradaptativede ces quelquesgites larvairesde la r&ion Provenced’Azur,prksde l’akoportinternational gtnes dekistance.Eneffet,la plupartdesthtories Alpes-C&e .Aspects populationnels De1987B1989,il n’apas del’adaptation gCnCtique predisent quedansce cas deMarseille-Marignane. dela r&stance lesghes deksistancesentdbfavorids,dufaitdes CtCobservka l’exthieurde cetterigion.En 1990, (rigionde physiologiques qu’ils onl’aidentifitenLanguedoc-Roussillon L’espkepourlaquellelesrecherchespopulation- importantesmodifications en rigionRhbne-Alpes (rigiondeChamnellessurla rCsistance sontlesplusapprofondies entraknt et deleuroriginerkente.11existetoute- Ganges), Enfin,en 1994,il a atteintla estle moustique CuIexpipiens.Mais,profitantdes fois peude donneesde terrainsurle sujet,et les b&y)et enBourgogne. deBarcelone. ne vCrifient pastoujours rCgion connaissances acquisessurce modkle,desextrapo- expkiencesde laboratoire L’importance de la migrationentrepopulations des recherchee lationsetdesrecherches fondamentales sentactuel- ces thCories(18). L’originalitC estqu’ellessontdCveloppCes surle terrain peutCtreapprkikeparl’analysede leursCchanges lementdtveloppCes surdesmodtIesd’intCr&t agro- actuelles Cesanalysessont nomique(pucerons,acariens...), en collaboration pouranalyserdesgeneset desalklesparticuliers gkktiques(oufluxgCniques). entrel’URA327 duCNRS(universitiMontpellier dertsistance, et nonpaslaksistancedanssaglobaII),1’unitC derecherchesurla rksistance auxinsec- 1itCcommecelase faitquandles g&esnepeuvent (16) M .4michoter al (1994)Expressionstudy of CYP ticidesde I’Inra(Antibes) et le laboratoire d’ento- pas &trecaracttristspar des mtthodesbiochi- genesm Drosophi/ustrainsresistantor sensitiveto insectimologiemokculaire deI’universitC deToulouse. miquesou molkulaires.Ainsi,le desavantage cides. CvtochromeP450.MCLechner(ed).JohnLibbey Paris,France,pp689-692. (oucotit)delarksistance a pu&tremesurC Eurotext, L’&olution de la rk%ancedamlespopulations adaptatif (17) M Raymond et al (1989)lntcractionsbetweenpestiI1 naturelles,commecellede toutcaractirrehCrCdi- chezCpipiensdansla rigionmdditerrankenne. cidegenes.ModelandExperiment.Geneks 123,543-551. taire.dCpend desrelationsexistantentrequatrefac- esttri?sfortpourl’alkleaceR,tantchezlesadultes teurs: les mutationsquiproduisentde nouveaux quechezleslarves.Aucontraire,le cot%desEST (18)RTRoushet al (1993)Occurence.geneticsandmanagementof insecticideresistance.Par&o/ Today9, 174. (estAlet esrA4-esfB4) n’estsensible 179. variantsoualltlesdesg&esexistants, la migration surproduites quipropageces alleleshorsde leurrigiond’ori- quependantla phaselarvaireet le cot%associe5 (19)C Chevillon(1994)!&/urionde mkhanismes adapgine,la stlectionquitrie lesalltleslesplusfavo- aslAl(gtne de resistancele plusanciendansla tarifs :,flux gtfniques, silection et contre-stflection. Gas de moinsClevC quecelui ia r&stance de Culex pipiens aux insecticidesorgarablesselonlesconditions del’environnement et la rkgion)estsignificativement d&rivegkniquequiprovoquela pertealkatoirede de estA4-estB4 (19).Nousavonsvu que chezle nophosphorls. Thbe de doctorat,universiteMontpellier II, Montpellier, France. certainsalkles.Commentces diffkentsfacteurs puceronMyzuspersicae l’arr&tdes traitements (20) M Raymondef al ( 1991)Worldwidemigrationof entraine,damcertainscas, un a&t de amplifiedinsecticideresistancegenesin mosquitos.Narure interagissent-ils danslespopulations naturelleset insecticides la productiond’ARNmet d’esdrase. Le puceron 350,151-153. sent-ilstousd’tgaleimportance ? plusieurscytochromesP450 dans les souches rkistantes,maisquetousn’interviennent pasdans la rtsistance.Ainsi,il semblequele hasardjoue un rBledansla mesureoti la rksistancene s’installequelorsqu’ily a surproduction du bonallele de CYP6,c’est-a-dired’unalltle codantpourun P450capablede mitaboliser efficacement l’insecticide(16).
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Evolution spario.temporelie de la rbistance chez le moustique Culex pipiensen France. En haut : ia kistance apparait de fagon localise’e.d l’nrigine, eile ne concerne que quelques populations, wire une se& Avec le temps ef les traitemcnts, la r&istance envahit les populations vaisines. puis /‘ensemble d’une r&ion. Duns notre exemple, la risistance est d’abord upparue dans la r&ion de Montpellier; puis elle s’est disperse’e le long de /a cBte autour de cette ville.et a enfinenvahi tout le Midi, la valke du RhBne, Utalie du Nord et la Gorsedu Nord. En bas : la re’sistancepeut avoir des causes multiples. @ant on suit l’ivolution d’un gkne de rbistance au tours du temps.on sbperyoit qu’il enwhirprogressivement les popuialions.
basCessurI’Ctude de la diffbrenciation gCnttique entrepopulations, comparantles frCquences alI& liquesde ghes dontle polymorphisme n’estpas influencC parla sClection (gt?nes dits((neutres)j), ChewCpipiens,cettediffirenciation esttrt?sfaible et indipendantede la distancesCparant les sites consid& le longdela cBtemCditerran&nne entre Valence,en Espagne,et Nice(distantesd’environ 850km).Ainsi,en absencede barri®Cographique,lesfluxgCniques entrepopulations sonttels quetoutnouvelallkled’ungine se rtpartitrapidementSWunegrandedistance(21).
(21) C Chevillonet al (19951Populationstructureand
dynamicsof selectedgenesin the mosquitoCulexpipiens. E!Jo/urion 49,997.1007. (22)N Pasteuret al (1995I Theroleof passivemigrationin the dispersalof resistancegenesin Culexpi@wsquinyuefasciarus withinFrenchPolynesia.Ger~et Res66, 139-146.
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devraitpermettre de caractiriser((l’itatde santCB R6lede I’hommedansla migrationpassive? Lesobservations surla distribution gkographique d’unmilieu. desginesde rbsistancechezC pipienssugghent queI’hommejoue un r6le non nigligeabledans Gestionde la rkistanceauxinsecticides leurdispersion. Eneffet,comment expliquer quele Cette gestionne peut s’envisagerque si I’on et abiotiques qui gine e&2 puisseexistersurdiffirentscontinents connaitbienlesfacteursbiotiques desginesde r&stancedans sansadmettreque des moustiquesposstdantce modulentI’&volution naturellesde chaqueesptccconsigeneontCtCtransport& de maniirenonintention- lespopulations dCrCe. Elleimpliquequ’onpuisseCtudierchaque nelledansdesavionset desbateaux? individuellement, et qu’onait Lessituations insulairesse pr&tent bienBl’ana- gknede rCsistance de la natureet de I’intenlyse de la migrationdesgtneset permettentune unebonneconnaissance gCnCtiques existantentrepopulapremiireanalysedu rBlede l’hommedanscette sitCdesCchanges dispersion. La diffdrenciation gknnttique observCe tions.Eneffet,c’estdecedemieraspectquedtpenla dispersion des entrelespopulations du Sudde laCorseet duNord dranotrecapacitt!g comprendre entredifft!rentes populations et de la Sardaigne,sCparCes par environ12 kilo- genesderCsistance mktres, est statistiquemcntsignificative.En Banticiperla faGondontils &oluerontsousdes de sClection existantdansle milieuconsirevanche, enPolynCsie fran@se,il n’ya pasdedif- pressions firenciation entrelesilesdeTahitietdeMoorea, dis- dCr&Nous ne developperonsici que l’aspect pourmeltreen tantesde 17kilom&es.Ladiffkrence majeureentre concernantles outilsnCcessaires les gknesou lesproteinesimpliquCs dans cesdeuxsystimesinsulaires conceme1’intensitC des Cvidence de rCsistance, car ils sontappliichangescommerciaux. Dansle premiercas(Corse- les phCnombnes quelleespice. Sardaigne), ceux-cisw tris peufriquents(aucuns cablestin’importe liaisonmaritime oua&ienneriguli&e),alorsqu’ils sonttrisabondants danslesecond(en1992,il y a eu Obtention des outils lesalleles plusde 14500traversCes entreTahitietMoorea,par Cesoutilsdoiventpermettred’identifier bateaux ou avions).Ces rCsultatsconfirment (sensiblesou rbistants) de chaquegbne chez LesCquipes I’influence de I’hommedansle transportpassifde chacundesindividusCchantillonnCs. ontparticipC a la miseau pointde tests moustiques, et onpeutremarquer quele ginees@2 fran$aises I’activitC desenzymesimpliquCes oule de rCsistance auxinsecticidesa CtCobservCdans quiutilisent toutesles iles prospectCes (22). L’existencede dosagedesprotiineset desARNmcorrespondants et/aunuclCiques. faiblesCchanges gCn&iques permetdonelapropaga- avecdessondesimmunologiques tiondesg&esderisistancequi,s’ilsrencontrent un D’autresCquipesont construit.ou tentent de milieufavorable(pr&ence d’insecticides), augmen- construire,desoutilsde typeRFLPpourdCtecter les gknesde risistancea la dieldrine(GABAr)ou terontrapidement enfrbquence. auxpyr&hrino’ides (CNaV). CestestsontCtdmisau pointsurunpetitnombred’especes. maisilspourRetombCs desconnaissances acquises raient&tredCveloppCs sur de nombreuses autres Les connaissancesacquises dans diffirents esptices. Lesavantages detelsoutils,parrapportauxtests domainesde la rCsistance peuventdija @treutiliquianalysentla rksistance globale stes. Toutd’abord,au niveaude la gestionde toxicologiques deI’ensemble desgenesprCsents I’emploi desinsecticides defaqon2retarderI’appa- duea I’interaction ritionet la dispersion desgbes der&istance, voire dansune population,sont de permettrela sura I’Cviter.Ensuite,les sysDmesmolCculaires et veillance(monitoring) individuelledesgines de ilspermettent dedCtermiphysiologiques responsables desphbom$nesde rtsistance.Enparticulier, duniveaude rCsistance sourbsistance sontaussiceuxquisontaffect&chezdes nersi I’augmentation au tours dutempsest simplement individus normauxexposCs 4 desproduitstoxiques ventobservCe de la frCquence d’ungene divers (polluants de l’environnement...).La due Bl’augmentation d’unnouveaugine. connaissance decessystbmes estdonetransferable particulier,ou 2 I’apparition til’analysedescaractiristiques de r&isSId’autresorganismes queceuxvi& parlesinsec- AssociCs de ticideset permetde dCterminer leuritat physiolo- tanceconft%esparchaqueg&e.ilspermettent seraatteintvis-8giqueou de comprendrele devenirdes produits prtvoirquelniveaude rCsistance quandcesgenesserontB toxiques.De plus,la mesurede I’activitC de ces visde diversinsecticides dansla populationCtudite.Ce systtmeschezcertainesespicesCC sentinelles1) l’ttat homozygote 17
ENTOMOLOGIE
pklevtesdansla predateurs mieuxutiliserdespopulations typede dorm&spermeldoned’&aluerlesrisque5 certains acariens (Phyzoseiididue), naturequedessouchesmaintenues enlaboratoire de diffirentesstrategies delutteet,unefoisqu’une d’acariensphytophages(Tetranvchusurficne). anntes.Unautreinter&du Maislesrksultatssontsouventdtkevants.ce quia depuisdenombreuses strattgiea it&adoptee:d’envtrifierl’efficacitk stimulila misesurpiedd’unprogramme de trans- mod&ledrosophilerCsidedans le fait qu’on formationdesinsectesauxiliaires utilisk en lutte connaitdesespkcesquiles parasitentet qu’on ti comprendre les mkanismesmoltMalheureusement, ce type d’approchen’a pas biologique poury introduireles alltlesde r&is- commence Onsaitd6jBtransfor- culairesquirtgissentles rapportsentrehbteet encoreet6misen ceuvre.Lesdonkes accumulCes tancequiontd6jat% clonCs. sensiblesauxinsecticides en parasite.Ce modMepermettraitdoned’appkdepuis1974surI’Cvolution desgbnesdeksistance merdesdrosophiles decomplexitenprekistantes.parinjectiond’alklesr&is- henderunniveausupkrieur auxinsecticides OPchezle moustique Cpipiensen drosophiles les nantencompteunautremaillondela chainetroFranceindiquent quecetteapprocheauraitpuktre tantsd’AChEou GABAr.Malheureusement, sontspkifiquesde la droso- phique.11s’agitlh d’unpremierpasquidevrait fructueuse. Eneffet.db 1985,noussavionsquele vecteursdisponibles dansce domainedCpendent conduire2 l’itudeintigrt!ede l’effetdespestigeneaceRCtaitprisent dansles populationsde phile.Les avancCes desCcosystkmes. de vecteurspermettant de cidessurlespeuplements moustiques autourde Montpellier et qu’ilconfkait donede l’identification Pluune rkstance d’unfacteur100Bl’organophos- transformerd’autresorganismesd’intCr&t. d’exposition collaborent pouratteindre ce but Biomarqueurs phorSchlorpyrifos et seulementd’unfacteur8 au sieurslaboratoires mois.leschancesderiussitene La synthkedesenzymesde biotransformation tCmCphos. Cesresultatsindiquaient,d’unepart, et,depuisquelques des xt!nobiotiques (P450,GST...)estinduitepar qu’unepopulation OIYI le gkneaceRdeviendrait trap sontpasnkgligeables. nomhrede ces molkulesorganiques. On peut fkquentnepourraitplus.%recontrbl6e parle chlorutilisercette propriCk? poursavoirsi un orgapyrifosalorsqu’ellele seraitencoreparle ttmt- Lesretombksen kotoxicologie estI’Ctude dudevenirdesproduits nismea t% exposCBdes xkobiotiquesinducphoset, d’autrepart,que la pressionde stlection L’kotoxicologie et deseffetsqu’ilspeuvent teursde P450ou de GST.Cettemkthodeest en exercCe parle tCmiphos Baitmainsfortequecelle dansl’environnement surtoutpourles poisprknts danscetenviron- tours de dCveloppement due au chlorpyrifos.Autrementdit, utiliserdu avoirsurlesorganismes pour Eneffet,l’actiondes sonsd’eaudeuceet de mer,et a dCbutC tCmCphos 2laplaceduchlorpyrifos chaquefoisque nement,commela rksistance. commelesnematodes. celaCtaitpossibleauraitpu avoirdeuxavantages : produitstoxiquessurles populations ou espkes d’autresorganismes, Les rechercheskotoxicologiquesdCbutent permettreun contrdle efficace et retarder le d’organismes vivantssetraduitsoitparleurdispariEllesdevraientrapidement s’ampliCelle-ciestpossiblesi seulement. momentoil la frCquence d’aceRdeviendraittrop tion,soitparleuradaptation. significaimportante pourempkherl’emploidu chlorpyri- l’espkceconsidtkea uneplasticittphysiologique fierdansla mesureotiunfinancement ou,commec’estle caspourla r&stance tif a Cttconsentiparle CNRS(criationdugroufos. L’exempledes populationscorsesde mous- suffisante tiquesquin’ontCtC traitkesqu’avecdutCmCphos et auxinsecticides, s’ilexistedesg&esderkistance pement de recherche 1105 du programme vieet sock%)et par1’Inra(mise Dansce demiercas, Environnement, n’ontd&eloppC qu’unefaiblerksistancevalident quipeuvent&tresClectionnCs. en place d’une action int6grCe programmCe en estmodifiC : lesalkies ceshypothkses (23).MaiscetexempleCtaitvalable le ginomedespopulations raresavantl’introduction duproduit tcotoxicologie)pour dtvelopperce type de tantqu’iln’yavaiten Franceaucung?nedonnant de rksistance, unerkistanceforteautCmephos, L’apparition du toxique,deviennentles plus frequents.L’effet rechercheen milieuterrestreet en eau deuce aujourd’hui estaussidemettreen ))des insecticides (24).L’objectif gknees@2changelesdonnkes duprobkme.Aussi, ((biologiqueenvironnemental concertientrelesdiffkents surl’ensemble desorganismes placeunprogramme au dtbutdesannCes quatre-vingt-dix, les services devrait&treCtudit? derecherche(CNKS!lnra,Ifremer) lesmodifications de I’environnement organismes dedCmoustication se sontvusobligtsde substituer quisubissent (Ademe[Agence de I’envilesOPpardestoxinesdeBacillussphericus. et nonpasseulement surceuxquisentvisCsparles et de programmation ronnement et de la maitrisede l’Cnergie], ministraitements. 11est impCratifde La drosophile,presentedans de nombreux tire de I’Environnement). estbienconnue,peut dtbuter rapidementces recherchescar des Unedesmotivations du dtkloppementde la lutte milieuxet dontla gCnCtique sont entoursd’klaboration undecesmodiles.Parexemple,onpos- normeseuropkennes biologiqueest de pallierla ksistanceauxinsecti- constituer de nombreuses souchescaptu- et, fautede donkes. ellesse fondentla plupart cidesqui s’est dCveloppCe chez de nombreuses side en laboratoire chimique espkes attaquantlesrkoltes. Cettedernikepeut rCesavantl’utilisationmassivede pesticides.en du tempssurlespossibilitkd’analyse sefaireavecdiffkentsorganismes, dontdesinver- toutcasavantcelledesOPet CB.I1a it6 montrC de la prkence de tel ou tel produitsanstenir ttbresparasitesou pkdateurs.Souventces orga- que la rtsistanceauxOP,CBet Pyr se rencontre comptedeleurseffetsbiologiques. 1 nismessentsensibles auxinsecticides et sontClimi- dansdessouchesquiont6tCcaptukesaprksl’utiliEvolutionof insecticide nCslorsdestraitements effectuks contrelesespkes sationd’insecticideset que seulesces souches (231 M Raymondet (~I(19921 pourobtenir resistancegenesin naturalpopulationsof Cirlexprpiens. cibles.Pour &ter cela, un travailde stlection Brkentes))peuventttre stlectionrkes ’ 91: uchievemerzts and developmentson cornd’auxiliaires de la luttebiologiquerksistantsaux desrtsistances; lesvieillessouchesde laboratoire Resisrance hiirrg pestrcide rtxm~r. I Delholmef a/ (eds).Elseinsecticides a et6entrepris.La premke stratCgie sontsensibles et kpondentrarementBla klection. vierAppliedScience.Amsterdam. Pays-Bas,pp 19-27. utiliskeest la selectionpartraitement et reproduc- CetteremarqueestassezgCnCrale : leschercheurs (24) 11faut noter ye des programmessimilairessent surlaksistancesaventbienquepour d&lop@ en milieumarinpar leCNRS, I’Ifremer et le tiondessurvivants. CettemCthode donnede bons quitravaillent rtsultatssur quelquesmodttles,notammentavec obtenirdessouchesr&&antesd’insectesil vaut minis& de I’Environnement. 18
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