Métabolisme énergétique chez un insecte hématophage : rhodnius prolixus

par Miguel Alejandro Leis Mendias

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Claudio Lazzari et de Frédéric Menu.

Soutenue le 21-12-2018

à Tours , dans le cadre de École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire) , en partenariat avec Institut de Recherche sur la Biologie de l'Insecte (Tours) (équipe de recherche) .

Le président du jury était David Giron.

Le jury était composé de Pablo Schilman, Karl Matthias Wantzen, Marcelo Lorenzo.

Les rapporteurs étaient Nathalie Mondy.

mots clés

• Métabolisme
• Coût énergétique
• Insectes hématophages
• Maladie de Chagas
• Échange gazeux
• Repos
• Alimentation
• Locomotion
• Quotient respiratoire
• Digestion
• Rhodnius prolixus
• Métabolisme énergétique
• Rhodnius prolixus -- Vecteurs de maladies -- Lutte contre
• Trypanosomiase américaine
• Rhodnius prolixus -- Alimentation
• Rhodnius prolixus -- Locomotion
• Rhodnius prolixus -- Respiration
• Digestion

Résumé

Le métabolisme est la somme des réactions chimiques dans un organisme. L’énergie leur permet d’effectuer la biosynthèse, le maintien des fonctions vitales et l’activité physique. Si l’énergie est transformée en chaleur nous pouvons déterminer le taux de transformation d’énergie chimique en taux métabolique (TM) et nous pouvons donc calculer les besoins énergétiques d’un animal. Le principal objectif de ce travail est d’évaluer le métabolisme énergétique chez la punaise hématophage Rhodnius prolixus. Nos résultats montrent, que le TM de l’alimentation chez R. prolixus atteint jusqu’à 17 fois le TM au repos. Le quotient respiratoire est de 0,83 pendant le repos et 0,52 pendant l’alimentation. De plus, la désactivation des protéines permettant gérer le choc thermique, diminuent le TM pendant la digestion. Le coût énergétique (CE) de la marche peut atteindre jusqu’à 1,7 fois le CE pendant le repos. Finalement, le CE de la production d’un oeuf chez R. prolixus est approximativement de 11,7 J. L’ensemble de nos résultats apportent des outils qui fournissent des éléments nécessaires pour mieux contrôler la transmission de maladies vectorielles.

mots clés

• Metabolism
• Energy cost
• Haematophagous insects
• Chagas disease
• Gas exchange
• Rest
• Food
• Locomotion
• Respiratory Quotient
• Digestion
• Rhodnius prolixus

Titre traduit

Energetic metabolism of an haematophagous insect : rhodnius prolixus

Résumé

Metabolism is the sum of all the chemical reactions in an organism. Energy uptake allows animals to perform biosynthesis, maintenance, and external work. If the energy produced is converted into heat, we can estimate the energy metabolism as the rate of conversion of chemical energy into metabolic rate (MR), which allows the calculation of energy requirements. The main objective of this work is to assess the metabolic cost of physiological work in the blood-sucking bug Rhodnius prolixus. Our results show that feeding is costly. The MR during feeding in R. prolixus reaches up to 17 times the MR during rest. The mean respiratory quotient is 0.83 during rest and 0.52 during feeding. We showed that the deactivation of Heat Shock Proteins on R. prolixus, causes a diminution of MR during digestion. Then, we showed that the energy cost (EC) during walking can reach up to 1.7 times the EC during rest. Finally, we found that the EC of production of one egg of R. prolixus was 11.7 J. All our results provide tools to a better understanding of biology and ecology of an hematophagous insect to provide the necessary elements to better control of transmission of vector-borne diseases.