Les nanoparticules s’avèrent efficaces contre le moustique de la fièvre jaune

Avant d’être accidentellement introduit dans le Nouveau Monde par la traite des esclaves au XVIe siècle, le moustique de la fièvre jaune était une espèce originaire uniquement d’Afrique. Très adaptable, il est depuis devenu une espèce envahissante en Amérique du Nord, mais des chercheurs de l’Ohio State University ont peut-être trouvé un moyen d’écraser la population embêtante à ses stades juvéniles.

Récemment publié dans la revue Insectesun nouvel article décrit comment les moustiques ont développé une résistance naturelle à certains insecticides chimiques et propose une alternative appelée noir de carbone, un type de nanoparticules à base de carbone, ou CNP.

Co-auteur de l’étude et professeur agrégé d’entomologie à l’Ohio State, Peter Piermarini a décrit les CNP comme des matériaux « microscopiques » fabriqués à partir d’éléments organiques. L’étude a utilisé une version modifiée du noir de carbone appelée Emperor 1800, qui est souvent utilisée pour recouvrir les automobiles de noir. Bien que les CNP soient un développement scientifique relativement nouveau, ils ont été considérés comme de nouveaux outils pour contrôler diverses infestations d’insectes et de ravageurs, a-t-il déclaré.

« Si nous pouvons en savoir plus sur le fonctionnement du noir de carbone et sur la façon de l’utiliser en toute sécurité, nous pourrions concevoir une nanoparticule disponible dans le commerce qui est très efficace contre les moustiques résistants aux insecticides », a déclaré Piermarini.

Le moustique de la fièvre jaune, ou Aedes aegypti, est une espèce de moustique connue pour propager non seulement la fièvre jaune, mais aussi des maladies comme le virus Zika, la dengue et la fièvre chikungunya. Les adultes volent rarement à plus de quelques centaines de mètres de l’endroit où ils émergent, mais leur abondance entraîne une transmission constante de maladies, suffisamment pour faire des dizaines de milliers de morts chaque année et hospitaliser des centaines de milliers de personnes supplémentaires.

Pour cette raison, le moustique est considéré comme l’un des animaux les plus meurtriers de la planète. Pour cette étude, l’objectif des chercheurs était de déterminer à quel point ces nanomatériaux pouvaient être toxiques pour les larves de moustiques, ou la forme immature de l’insecte.

Contrairement à la croyance populaire, tous les moustiques ne visent pas à transformer notre sang en leur dernier repas. Les moustiques mâles ne se nourrissent que de nectar de fleurs ; ce sont les femelles qui consommeront à la fois le nectar des fleurs et le sang dans le but de fournir à leurs œufs suffisamment de protéines pour se développer.

Lorsque les moustiques femelles sont prêtes à pondre leurs œufs, elles retournent dans des bassins d’eau stagnante, comme des lacs ou des bains d’oiseaux, pour les relâcher. Après leur éclosion, ces larves resteront dans l’eau pendant environ une semaine jusqu’à ce qu’elles atteignent l’âge adulte et prennent leur envol.

Pour tester si l’Emperor 1800 serait efficace pour arrêter ce processus, les chercheurs ont travaillé avec deux souches différentes du moustique de la fièvre jaune à l’intérieur du laboratoire, l’une extrêmement sensible aux insecticides chimiques typiques et l’autre, extrêmement résistante à ceux-ci.

En appliquant les nanomatériaux de noir de carbone à l’eau pendant les premières étapes du cycle de vie du moustique et en vérifiant 48 heures plus tard, ils ont pu déterminer que les CNP tuent les larves de moustiques à la fois rapidement et efficacement.

« Compte tenu des propriétés du noir de carbone, il a le plus de potentiel pour tuer les larves car il peut être suspendu dans l’eau », a déclaré Piermarini. Leurs découvertes ont montré que le matériau semblait s’accumuler sur la tête, l’abdomen et même dans l’intestin des larves de moustiques, ce qui signifie qu’à un moment donné, les larves ingéraient de plus petites particules de noir de carbone.

« Notre hypothèse est que ces matériaux peuvent entraver physiquement leur capacité à remplir des fonctions biologiques de base. Cela pourrait bloquer leur digestion ou interférer avec leur capacité à respirer », a déclaré Piermarini.

Cependant, il y avait une chose que Piermarini trouvait particulièrement surprenante.

Lorsqu’il était mis en suspension dans l’eau pour la première fois, le noir de carbone semblait tout aussi toxique pour les larves de moustiques résistants et sensibles aux insecticides, mais plus le noir de carbone restait en suspension dans l’eau avant de les traiter, plus il devenait toxique pour les larves résistantes aux insecticides.

« Lorsque vous appliquez la solution CNP pour la première fois, elle présente une toxicité similaire contre les deux souches », a déclaré Piermarini. « Mais lorsque vous laissez la suspension vieillir pendant quelques semaines, elle a tendance à devenir plus puissante contre la souche résistante de moustiques. »

Bien qu’ils n’aient pas pu déterminer la raison des décès au cours du temps, l’étude a conclu que ces nouveaux nanomatériaux pourraient être extrêmement bénéfiques pour contrôler l’espèce lorsqu’ils sont appliqués en tant que traitement préventif sur les sites de reproduction des moustiques.

Mais avant de pouvoir être utilisé par le public, a déclaré Piermarini, le noir de carbone doit subir des tests rigoureux pour s’assurer qu’il ne nuira pas aux humains et à l’environnement dans son ensemble.

Les co-auteurs étaient Erick Martinez Rodriguez, un chercheur invité actuellement dans le programme d’études supérieures en entomologie de l’État de l’Ohio, Parker Evans, un ancien Ph.D. étudiante dans le programme d’études supérieures translationnelles en sciences végétales de l’État de l’Ohio, et Megha Kalsi, une ancienne chercheuse postdoctorale en entomologie.