Invasion of Aedes albopictus in tropical forest and potential for the emergence of zoonotic viruses in Brazil
Invasion d’Aedes albopictus dans les milieux forestiers tropicaux et potentiel pour l’émergence de virus zoonotiques au Brésil
Résumé
Zoonotic emerging diseases are increasing during the last decades. There is an urgent need to understand the mechanisms of this emergence, in particular to study the underlying ecological factors determining spill-over events, the transfer from animals to humans. Being native from Asia, the tiger mosquito Aedes albopictus arrived to Brazil in the 80’s being nowadays established in 60% of brazilian cities. Brazilian forests are considered a hotspot of wildlife biodiversity, harbouring hundreds of zoonotic arboviruses, suffering human landscape transformation and surrounding large urban cities, an optimal breeding ground for the emergence of zoonotic diseases. This species represents a major concern for the transmission of epidemic arboviruses (dengue, chikungunya, Zika) but also a potential threat for the emergence of zoonotic diseases due to its presence in urban/forest interfaces, its opportunistic feeding behavior and its vector competence to transmit numerous viruses. Thus, Ae. albopictus might potentially participate as a bridge vector for the transfer to urban environments of zoonotic arboviruses that are circulating on Brazilian forests. In this study we evaluate the potential of this species to act as a bridge vector between wildlife and humans. For this propose (i) we performed a bibliographic research and analysis focusing on three key components for assessing the ability of a mosquito to ensure interspecies transfer of arboviruses in sylvatic areas: 1) the capacity to exploit natural larval breeding sites, 2) blood-feeding behaviour and 3) the vector competence for arboviruses. (ii) We investigated from fieldwork the colonization, dispersion, host feeding and potential impact of biodiversity patterns of Ae. albopictus in the urban/forest interface in Brasil. This field work was realized from ten forest-fragments ecosystems in tree Brazilians Biome: Biome Amazonia in Adolpho Ducke forest reserve-Manaus; Biome Mata Atlantica in Pedra Branca forest reserve- Rio de Janeiro, in the urban forest fragment Salvador, Serra, Belo Horizonte and in the rural forest fragment Domingos Martins, Simonésia, Casimiro de Abreu, Marica-RJ; Biome Cerrado in Morro dos Macacos forest – Goiania. This work confirmed that Ae. albopictus has the capacity to colonize natural breeding sites with the opportunistic feeding behavior with a preference for human blood sources, followed by other mammals and birds. We observe that the colonization and dispersion process is limited to the edge forest with an impact in species composition in this environments. We observed that this mosquitos is vector competence for 13 arbovirus from bibliographic recherché, but no arbovirus was detected from fildework collected mosquitos. Globally our results confirm and estimates the potential role of Ae. albopictus to act as a bridge vector of zoonotic diseases at the forest/urban interfaces in Brazil. This work opens a research area in which further investigations may assess the potential spill-over risk of zoonotic disease from forested to urban areas with the aim to mitigate potential future viral emergences.
Les zoonoses émergentes sont en augmentation au cours des dernières décennies. Ainsi, il y est urgent de comprendre les mécanismes de cette émergence, en particulier d’étudier les facteurs écologiques sous-jacents qui déterminent les transferts de ces maladies de l’animal à l’homme.Originaire d’Asie, le moustique tigre Aedes albopictus est arrivé au Brésil dans les années 80 et s’est établi dans 60% des villes brésiliennes. Les forêts brésiliennes sont considérées comme un point chaud de la biodiversité mondiale, abritant des centaines d'arbovirus zoonotiques. Ces forêts que, par fois, cercles des grandes agglomérations urbaines, souffrent de la transformation du paysage réalisé par l’homme, un terreau idéal pour l'apparition de zoonoses. Cette espèce représente une préoccupation majeure pour la transmission d’arbovirus épidémiques (Dengue, Chikungunya, Zika) mais également une menace potentielle pour l’émergence de maladies zoonotiques en raison de sa présence dans les interfaces ville / forêt, de son comportement alimentaire opportuniste et de sa compétence vectorielle pour nombreux virus. Ainsi, Ae. albopictus pourrait potentiellement jouer le rôle de vecteur pont pour le transfert en milieu urbain de arbovirus zoonotiques qui circulent dans les forêts brésiliennes. Dans cette étude, nous évaluons le potentiel de cette espèce à servir de vecteur de pont entre la faune et l'homme. Pour cette proposition (i) Nous avons effectué une recherche et une analyse bibliographiques portant sur trois éléments clés permettant d’évaluer la capacité de ce moustique à assurer le transfert interspécifique des arbovirus dans les zones sylvatiques : 1) la capacité à exploiter les sites de reproduction larvaire naturels, 2) le comportement alimentaire et 3) la compétence vectorielle pour les dif férentes arbovirus. (ii) Nous avons étudié sur le terrain la colonisation, la dispersion, le comportement trophic et l'impact sur la biodiversité d'Ae. albopictus dans l'interface ville / forêt au Brésil. Ce travail de terrain a été réalisé à partir de dix écosystèmes de fragments de forêts dans trois Biomes au Brésil: 1) Biome Amazonia dans la réserve forestière d'Adolpho Ducke à Manaus; 2) Biome Mata Atlantica dans la réserve forestière de Pedra Branca à Rio de Janeiro, dans les fragments de forêt urbaine à Salvador, Serra, Belo Horizonte et dans les fragments de forêt rurale à Domingos Martins, Simonésia, Casimiro de Abreu, Marica-RJ; Biome Cerrado dans la forêt de Morro dos Macacos à Goiania. Dans cette thèse nous avons confirmé qu’Ae. albopictus a la capacité de coloniser des sites de reproduction naturels avec un comportement alimentaire opportuniste et une claire préférence pour les sources de sang humain, suivi par d'autres mammifères et oiseaux. Nous observons que le processus de colonisation et de dispersion est limité à la bordure de la forêt avec un impact sur la composition des espèces dans ces environnements. Nous avons observé également que ce moustique est capable de transmettre 13 arbovirus dans notre recherche bibliografic, mais aucun arbovirus n’a été détecté chez des moustiques prélevés lors du travail de terrain. Globalement, nos résultats confirment et estiment le rôle potentiel d’Ae. albopictus comme vecteur pont des maladies zoonotiques aux interfaces forêt / ville au Brésil. Ces travaux ouvrent un domaine de recherche dans lequel de nouvelles investigations pourraient évaluer le risque potentiel de propagation des maladies zoonotiques des zones forestières aux zones urbaines, dans le but de limiter les futures émergences virales.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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