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Les spermatozoïdes du moustique ont un sens de l’odorat. Les récepteurs olfactifs semblent jouer un rôle dans la détection du moment où il est temps pour le sperme de remuer leurs queues.

Image d’entête : Photomicrographie du sperme du moustique, Aedes aegypti, grossi 50 fois. Le sperme du moustique est plus grand que le sperme humain… (Université Vanderbilt)

Ce sont les mêmes capteurs qui jouent un rôle central dans le système olfactif du moustique et qui se trouve sur les antennes de l’insecte.
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Selon LJ Zwiebel , biologiste à l’Université Vanderbilt (Etats-Unis), qui a dirigé l’étude :

C’est la première fois que des récepteurs olfactifs d’insecte ont été trouvés dans des cellules ou des tissus non sensoriels. Nous pensons que cela pourrait être un tout nouveau paradigme sur la façon dont la reproduction des insectes est règlementée. Si c’est le cas, il pourrait fournir une nouvelle et puissante approche pour contrôler les populations d’insectes.

Il est probable que les récepteurs olfactifs aient d’abord évolué dans le système reproducteur et qu’ils aient été réutilisés pour former la base du système olfactif complexe du moustique adulte. Si tel est le cas, alors il est également probable que l’utilisation de récepteurs olfactifs, pour moduler le comportement des spermatozoïdes, soit un aspect fondamental de leur biologie.

Les moustiques femelles, qui vivent pendant environ un mois, ne s’accouplent qu’une seule fois. Elles stockent le sperme du mâle dans des organes spéciaux appelés spermathèque. Après l’accouplement, les femelles ont besoin d’un repas de sang pour obtenir les composés de base dont elles ont besoin pour produire des œufs. C’est pourquoi elles piquent les humains et d’autres animaux et, ce faisant, agissent comme les vecteurs de maladies mondiales telles que le paludisme et la dengue.

Une fois que les œufs se sont développés, ils sont fécondés par le sperme stocké dans l’appareil génital de la femelle.

Selon les scientifiques :

Le sperme pourrait avoir besoin d’un signal chimique pour être prêt à la fécondation. Des études indiquent qu’un jour après l’insémination, le sperme commence à nager dans la spermathèque.  Il doit y avoir un ou plusieurs signaux qui activent ce mouvement et nos résultats suggèrent que les récepteurs olfactifs peuvent être le capteur qui les reçoit.

La découverte est à l’origine une observation que les chercheurs ont faite il y a plusieurs années, dans le cadre de leurs travaux de recherche sur le système olfactif du moustique vecteur du paludisme, l’Anopheles gambiae. Ils ont trouvé que l’expression d’un groupe de récepteurs olfactifs ètait anormalement élevée dans le corps de moustiques mâles. Cela a attiré l’attention des chercheurs, car ce sont les récepteurs que les femelles utilisent et qu’ils ne s’attendaient pas à trouver chez les mâles. Il leur a fallu plusieurs années pour poursuivre l’étude de cette observation. Quand ils l’ont fait, ils ont suivi ces récepteurs jusqu’aux testicules des mâles et, finalement, au sperme.

La découverte a davantage suscité leur intérêt, car une recherche controversée a signalé la découverte de récepteurs olfactifs dans le sperme humain. Les preuves de leur présence sont très solides. Ce qui reste obscure / controversé est de savoir s’ils jouent un rôle dans la reproduction humaine.

Les chercheurs, ayant comme objectif de découvrir de nouveaux antimoustiques plus efficaces, avaient mis au point les outils nécessaires pour déterminer si les récepteurs olfactifs dans le sperme de moustiques étaient fonctionnels. Ils ont plus particulièrement identifié des composés chimiques spécifiques qui activent les récepteurs olfactifs de l’insecte et d’autres qui en empêchent l’activation.

Ils ont utilisé ces composés pour concevoir un nouveau test biologique. Ils ont constaté que lorsque le sperme de moustiques était exposé à des activateurs des récepteurs olfactifs ainsi que des composés organiques naturels comme le fenchone, présent dans le fenouil, les queues des spermatozoïdes ont commencé à battre beaucoup plus fréquemment.
Toutefois, le sperme ne répond pas aux mêmes composés quand il a été exposés simultanément à un agent qui bloque les récepteurs olfactifs. Les chercheurs ont également montré que cette capacité à activer le sperme était absente dans une souche mutante de moustique, les Aedes aegypti qui sont génétiquement modifiées pour ne pas avoir de récepteurs olfactifs fonctionnels.

Leurs essais ont également constaté que l’AMP cyclique, qui provoque le frétillement du sperme chez les mammifères, a également augmenté l’agitation du sperme des moustiques. Mais son effet n’a pas été empêché par les bloqueurs des récepteurs olfactifs, ce qui indique qu’il est lié à un autre ensemble de récepteurs dans le sperme.

Les chercheurs ont également testé trois espèces d’insectes supplémentaires : le moustique-tigre, Aedes albopictus, la mouche des fruits Drosophila melanogaster et la guêpe parasitoïde, Nasonia vitripennis, pour constater que leur sperme contient également des récepteurs olfactifs. Selon les chercheurs, cela suggère que les récepteurs olfactifs ont une fonction générale dans la reproduction de la plupart, sinon la totalité, des espèces d’insectes.

Les chercheurs exploreront la possibilité que leur découverte puisse fournir de meilleurs moyens pour contrôler les populations d’insectes. S’ils peuvent trouver un composé qui rend les mâles stériles, par exemple, il pourrait être utilisé pour procéder à la stérilisation des insectes, dans une lutte biologique : la méthode consiste à libérer un nombre écrasant de mâles stériles, d’un insecte nuisible, dans la nature. Les mâles stériles, en concurrence avec les mâles sauvages pour s’accoupler avec des femelles, réduisent ainsi la taille de la prochaine génération. Elle a été utilisé avec succès pour éradiquer la lucilie bouchère, une mouche des régions de l’Amérique du Nord et pour contrôler la mouche méditerranéenne des fruits et la mouche mexicaine des fruits. Cependant, il est difficile de le faire correctement et cela peut être très couteux.

La description de leur découverte dans cette vidéo :

L’étude publiée sur PNAS : Odorant receptor-mediated sperm activation in disease vector mosquitoes.

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