Les mouches tsé-tsé (Glossina) comme vecteurs de la trypanosomiase africaine humaine : A Review

Abstract

La trypanosomiase africaine humaine (THA) transmise par la mouche tsé-tsé continue d’être un problème de santé publique, malgré plus d’un siècle de recherche. Il existe deux types de maladie, la THA chronique gambiense et la THA aiguë rhodesiense. L’abondance et la distribution de la mouche ont été affectées par les changements dans les modes d’utilisation des terres et le climat. Cependant, la transmission de la maladie se poursuit. Nous passons ici en revue certains aspects de l’éco-épidémiologie de la THA dans le contexte de la modification des modes d’infestation et du maintien du cycle de transmission, ainsi que des options émergentes en matière de lutte contre la maladie et le vecteur.

1. Introduction

La trypanosomiase africaine fait partie d’une gamme diverse de maladies tropicales négligées. La mouche tsé-tsé, Glossina sp. est le principal vecteur des trypanosomes, les parasites à l’origine de la trypanosomiase. Cette maladie affecte à la fois les humains et le bétail. Chez l’homme, la maladie est connue sous le nom de maladie du sommeil ou trypanosomiase humaine africaine (THA), tandis que chez le bétail, elle est appelée nagana ou trypanosomiase animale africaine (TAA). La THA est répandue dans la plupart des 38 pays d’Afrique subsaharienne considérés comme endémiques pour les mouches tsé-tsé et la maladie, et est considérée comme un facteur majeur limitant la production agricole. En revanche, la THA est une maladie hautement focalisée. La maladie et son vecteur font l’objet d’un intérêt scientifique intense depuis que David Bruce a décrit le lien entre les mouches tsé-tsé et la THA. Malgré cela, la trypanosomose continue d’être une contrainte pour les moyens de subsistance ruraux basés sur l’élevage et une maladie humaine potentiellement mortelle .

2. Épidémiologie de la maladie du sommeil

Il existe deux formes distinctes de maladie du sommeil, avec des différences dans l’étiologie, l’épidémiologie, la manifestation clinique et les régimes de traitement. La forme anthroponotique chronique qui est causée par Trypanosoma brucei gambiense (gHAT) est présente dans 24 pays d’Afrique occidentale et centrale et représente environ 98 % des cas signalés (Rapport technique de l’OMS 2012). La République démocratique du Congo (RDC) continue de signaler le plus grand nombre de cas de gHAT, contribuant jusqu’à 84 % des cas endémiques signalés en 2012 . La forme zoonotique aiguë de la maladie causée par T. b. rhodesiense est appelée THA rhodesiense (THAr) et est présente dans 13 pays d’Afrique orientale et australe. Moins de 2 % des cas de THA signalés sont dus à T. b. rhodesiense. L’Ouganda a la particularité d’être le seul pays à connaître à la fois la THAr et la THAg ; cependant, les foyers d’incidence de deux maladies sont spatialement distincts et aucune convergence des deux zones de maladie n’a encore été observée .

2.1. Cycle de transmission de la maladie

Le cycle de transmission de la gambiense-HAT (gHAT) est le plus souvent considéré comme étant de type humain-mouche-homme. On pense que, en présence du vecteur, la longue durée de l’infection par la gHAT chez l’homme est suffisante pour maintenir le cycle de transmission. C’est la base de l’approche traditionnelle de dépistage et de traitement pour le contrôle de la gHAT. Un possible réservoir animal a été suggéré dans l’épidémiologie de la gHAT, mais sa contribution à la transmission de la maladie reste peu claire. En effet, les enquêtes menées dans les foyers de gHAT indiquent la présence d’aucune ou de très peu d’infections par T. b. gambiense chez le bétail ou les animaux sauvages . De plus, il a été possible d’éliminer localement la transmission de T. b. gambiense en traitant uniquement le réservoir humain, sans recourir à des interventions ciblées sur les animaux . Cependant, l’implication des animaux dans ce cycle ne peut être totalement exclue. Il a été suggéré que le contrôle durable du TCA est une approche indispensable pour parvenir à l’élimination de la THAg en Afrique occidentale et centrale .

En revanche, la transmission de la THAr repose sur la présence de réservoirs vertébrés comprenant à la fois des animaux domestiques et sauvages et le cycle est typiquement animal-tsetse-animal/homme. Cependant, lors d’épidémies où le nombre de personnes infectées est relativement élevé, le cycle de transmission peut suivre la voie homme-tsetse-homme . En Afrique orientale et australe, de nombreuses espèces sauvages vivant dans des zones de conservation servent à maintenir le réservoir de la maladie. Par conséquent, une partie des personnes infectées le sont à l’intérieur ou aux alentours des parcs à gibier ou des réserves . Au cours de la période 1990-2007, 49 cas non endémiques ont été documentés, principalement des touristes qui ont vraisemblablement été exposés à des morsures de tsé-tsé dans des parcs animaliers au Kenya, au Malawi, en Tanzanie, en Ouganda, en Zambie et au Zimbabwe (revue par ). Bien que les animaux sauvages soient les principaux réservoirs dans ces parcs, les enquêtes révèlent de faibles taux d’infection et de faibles niveaux de parasitémie avec des trypanosomes infectieux pour l’homme. Par exemple, une étude récente menée dans la vallée de Luangwa en Zambie a révélé une prévalence d’infection par T. b. rhodesiense de 0,5 % () chez les animaux sauvages étudiés. Le bétail des foyers de faible endémicité présente une prévalence de T. b. rhodesiense proportionnellement faible, mais cela peut suffire à provoquer une flambée de la maladie. L’émergence de la THA dans le nord de l’Ouganda a été liée à l’introduction de bovins infectés provenant de zones endémiques du sud dans le cadre d’un programme de repeuplement et souligne le rôle important de la politique vétérinaire dans l’atténuation des effets des zoonoses .

2.2. Tendances du nombre de cas signalés

L’incidence de la maladie du sommeil a diminué au fil des ans, passant d’environ 26 000 cas signalés en 2000 à moins de 8 000 cas signalés en 2012. Plus précisément, le nombre de cas de gHAT et de rHAT déclarés à l’OMS au cours de cette période a diminué de 75,9 % et 87,9 %, respectivement . Cette diminution est attribuée à l’amélioration de la détection et du traitement des cas et de la gestion des vecteurs. Malgré cette baisse d’incidence, on estime que jusqu’à 70 millions de personnes réparties sur 1,5 million de km2 restent exposées au risque de contracter la maladie .

2.3. Effet des changements dans l’utilisation des terres et le climat sur le risque de maladie et l’incidence

L’augmentation des niveaux de population dans de nombreuses régions de l’Afrique subsaharienne a provoqué une pression foncière accrue, poussant davantage de personnes dans les zones marginales infestées de tsé-tsé. Cette immigration a conduit à l’un des deux résultats suivants : (i) l’élimination de l’habitat des mouches tsé-tsé, d’où leur disparition et l’élimination apparente de la maladie, ou (ii) l’augmentation des contacts entre l’homme et les mouches, d’où un risque accru de contracter la trypanosomiase. Des modèles de simulation ont suggéré que la croissance démographique entraînerait un déclin des glossines des savanes et des forêts, avec une possible extinction en Afrique orientale et australe. Dans ces régions, les populations de tsé-tsé ont été confinées à des habitats discrets, avec une forte abondance dans et autour des zones de conservation de la faune sauvage telles que les parcs et les réserves. Ces zones de conservation offrent des conditions favorables à la survie des tsé-tsé et servent de sites de reproduction. Avec un empiètement humain accru dans les zones protégées, il y a forcément un risque accru de maladie , au moins dans la période initiale d’installation.

La transmission des maladies à transmission vectorielle, y compris la trypanosomiase, est influencée par l’environnement, et tout changement dans cet environnement peut affecter la maladie, d’où leur impact sur la santé et l’économie . Dans les foyers traditionnels de THA, les conditions environnementales et biologiques sont idéales pour la coexistence et l’interaction du vecteur, de l’hôte et des parasites, permettant ainsi la transmission de la maladie. Les facteurs qui affectent les sites de repos des mouches tsé-tsé adultes, tels que les changements à long terme des précipitations et de la température, peuvent avoir un effet significatif sur l’épidémiologie et la transmission de la trypanosomiase. Au Burkina Faso et au Mali, la diminution des précipitations et l’augmentation de la densité humaine ont été impliquées dans la contraction des limites de l’habitat des glossines précédemment documentées. En outre, la fragmentation de l’habitat des tsé-tsé a des effets importants sur la dynamique des populations de mouches et il a été démontré qu’elle réduit les densités apparentes des tsé-tsé .

Les caractéristiques du paysage et la mobilité du bétail et des humains sont tous des prédicteurs importants de l’incidence de la THA car ils influencent la présence, la densité et la dispersion des mouches . Les facteurs sociaux, culturels et économiques affectent également les résultats en matière d’incidence de la maladie. Une analyse comparative des déterminants socio-économiques et culturels de la THA dans quatre foyers adjacents à la frontière entre le Kenya et l’Ouganda a conclu que la connaissance de la tsé-tsé et de son contrôle, la culture, les pratiques agricoles et les variables démographiques et socio-économiques expliquent mieux l’occurrence de la THA que les caractéristiques du paysage. Ces pratiques socioculturelles peuvent également être utilisées pour expliquer le phénomène des patients atteints de la maladie du sommeil qui se présentent dans les centres de santé urbains, en particulier dans les foyers de THA d’Afrique centrale. Les mouches tsé-tsé du groupe Palpalis, dont la sous-espèce G. fuscipes est estimée responsable d’environ 90 % de tous les cas de THA, vivent dans des environnements riverains relativement préservés. Les mouches de ce groupe sont capables de s’adapter et de coloniser facilement les habitats péridomestiques, y compris les zones suburbaines entourant les villes, par exemple, Kinshasa, Libreville, Bonon et Bangui. Ces foyers ont été qualifiés de  » foyers ruraux à manifestation urbaine « , dans lesquels l’infection ne se produit généralement pas dans les limites de la ville, mais les gens sont infectés au cours de leurs incursions dans la périphérie infestée de mouches tsé-tsé de la ville .

3. Les mouches tsé-tsé comme vecteurs de trypanosomes infectieux pour l’homme

Les mouches tsé-tsé peuvent être regroupées en trois sous-groupes principaux en fonction de l’environnement dans lequel elles vivent : ainsi, les tsé-tsé riveraines (palpalis), de savane (morsitans), ou forestières (fusca). Toutes les espèces de tsé-tsé sont capables de transmettre des trypanosomes infectieux pour l’homme. Cependant, les principales espèces impliquées dans la transmission de la THA sont les tsé-tsé du groupe palpalis, notamment G. palpalis spp et G. fuscipes spp. La maladie du sommeil se manifeste dans des zones géographiquement délimitées appelées « foyers ». Ces foyers sont souvent infestés par des espèces sympatriques, c’est-à-dire qu’une espèce est prédominante. Les mouches attrapent les parasites du sang de leurs hôtes : bétail, animaux sauvages et humains. La capacité vectorielle décrit la capacité innée d’une espèce de mouche spécifique à acquérir, à mûrir et à transmettre des trypanosomes. Les différentes espèces de tsé-tsé qui coïnfestent dans le même habitat ont souvent des capacités vectorielles différentes pour les trypanosomes infectieux pour l’homme. Pour cette raison, il est important de déterminer la prévalence de l’infection chez les espèces de tsé-tsé sympatriques afin d’identifier les espèces clés dans la transmission de la maladie. Ces données peuvent ensuite être utilisées pour éclairer les décisions relatives aux interventions de contrôle. En outre, les données sur la prévalence de l’infection aident les scientifiques à mieux comprendre la dynamique de la transmission et à détecter les tendances spatio-temporelles, deux éléments qui ont des implications importantes pour le contrôle de la maladie. Cependant, dans la nature, la prévalence des trypanosomes infectieux pour l’homme dans les mouches tsé-tsé, telle que détectée par les méthodes parasitologiques (dissection et microscopie), est souvent très faible, même dans les foyers actifs. La technique classique de dissection/microscopie, bien que nécessitant beaucoup de travail, peut être le seul outil disponible pour déterminer les taux d’infection sur le terrain. En utilisant la dissection, les infections à T. brucei sont indiquées par la présence de trypanosomes dans les glandes salivaires. Cette procédure présente cependant des inconvénients : elle nécessite des techniciens qualifiés et sa sensibilité diagnostique est faible. Dans de nombreux cas, les résultats de la dissection ne varient pas beaucoup dans les situations épidémiques ou endémiques et sont souvent inférieurs à 1 %, malgré les preuves disponibles d’infections actives chez les animaux ou les humains . La technique de la PCR est fréquemment appliquée pour détecter l’ADN du parasite dans les vecteurs de la maladie. Cependant, la présence d’ADN parasitaire n’indique pas la présence d’une infection mature et transmissible et n’est donc pas un indicateur direct de risque . Souvent, la PCR donne une surestimation trompeuse de l’infection des mouches par rapport aux résultats de la dissection. En effet, la PCR détecte l’ADN du trypanosome et ne fait pas la différence entre une infection transmissible active chez la mouche et une alimentation infectieuse récente. Cela nécessite donc le développement et l’utilisation de nouvelles méthodes pour établir un lien entre la prévalence et le risque de maladie.

4. Options émergentes dans le contrôle des maladies et des vecteurs

Malgré des investissements considérables en vue de son contrôle et/ou de son éradication, la glossine et la trypanosomiase restent encore un problème majeur de santé publique. Le contrôle de la maladie du sommeil repose sur deux aspects essentiels : le contrôle de la maladie et le contrôle du vecteur. Les améliorations récentes et continues de ces deux aspects contribuent à la réalisation de l’objectif de l’OMS pour l’élimination de la maladie.

4.1. Intégration du diagnostic et du traitement de la THA dans les systèmes nationaux de soins de santé primaires

La résurgence de la maladie du sommeil dans des pays tels que le Soudan, l’Angola et la RDC a été attribuée aux troubles politiques et civils qui ont entraîné une migration massive des populations dans des situations à risque et l’effondrement des systèmes traditionnels de soutien gouvernemental et de contrôle des maladies . Dans bon nombre de ces pays, les activités de surveillance et de contrôle des maladies dépendent fortement de l’aide étrangère, y compris des organismes d’aide non gouvernementaux. La réduction ou/et l’arrêt de l’aide étrangère peut affecter les activités de contrôle, entraînant des flambées de la maladie. Dans le cas de la RDC, une augmentation spectaculaire du nombre de cas (jusqu’à 25 000 cas par an) a été enregistrée lorsque l’aide bilatérale belge finançant les activités de surveillance et de traitement de la maladie a pris fin en 1990. La tendance s’est inversée avec la reprise de l’aide bilatérale en 1998, et la poursuite des activités de dépistage et des programmes de traitement à grande échelle. Afin de réduire la dépendance à l’égard de l’aide étrangère pour le contrôle de la THA, les pays endémiques sont encouragés et soutenus pour prendre en charge le processus de contrôle. Dans cette optique, des efforts ont été déployés pour intégrer les activités de diagnostic et de traitement de la maladie dans les centres de soins de santé primaires gouvernementaux .

4.2. Outils de diagnostic améliorés

Des progrès substantiels ont également été réalisés vers le développement et l’application de routine d’outils de diagnostic améliorés dans les pays endémiques. Il s’agit notamment de techniques nouvelles et/ou améliorées, par exemple, celles qui intègrent l’utilisation de la microscopie à fluorescence à diode électroluminescente, la technique d’amplification isothermique à médiation par boucle (LAMP) et les tests de diagnostic rapide (TDR) individuels font actuellement l’objet d’une évaluation en vue d’une utilisation systématique comme tests au point de service. En outre, de nouveaux algorithmes sont en cours d’élaboration afin de raccourcir le délai de traitement de la THAg, ce qui réduit efficacement la possibilité d’une transmission ultérieure. Un autre progrès vers un meilleur contrôle de la THA a été la compilation de cartes de distribution de la THA, tirant parti de la nature focale de la maladie pour compiler des cartes complètes de distribution de la THA au niveau des villages, un outil essentiel pour le contrôle de la maladie, la recherche et la sensibilisation. L’Atlas de la THA apporte une contribution précieuse à la prise de décision éclairée pour la planification et le suivi des activités de lutte et l’évaluation des tendances épidémiologiques ainsi que pour les activités de recherche.

4.3. Inclusion des stratégies de gestion des vecteurs comme composante clé de la lutte contre la THAg

Il est largement admis depuis longtemps que la lutte contre les tsé-tsé joue un rôle central dans le contrôle de la THAg zoonotique. Cependant, les épidémiologistes s’accordent maintenant à dire que le contrôle des vecteurs est également nécessaire dans la gestion de la gHAT . En effet, la mise en œuvre de stratégies de lutte antivectorielle et d’interventions médicales (dépistage et traitement) dans plusieurs foyers de THAg, notamment à Mandoul (Tchad), dans le nord-ouest de l’Ouganda et à Boffa (Guinée), a permis de réduire considérablement l’incidence des nouveaux cas. La nécessité de la lutte antivectorielle est également étayée par la nature chronique de l’infection par le gHAT, un cas ayant été signalé jusqu’à 29 ans après l’infection initiale. En présence du vecteur, un tel porteur asymptomatique peut jouer un rôle potentiel important dans la transmission de la maladie. Des progrès considérables ont été réalisés dans la recherche d’outils de contrôle efficaces et rentables contre les tsé-tsé fluviales impliquées dans la transmission de la gHAT . Cette recherche a abouti au développement de ce que l’on appelle les « petites cibles ». Ces cibles traitées à l’insecticide sont beaucoup plus petites (25 cm × 50 cm) que les cibles traditionnelles de 1 × 1 m. Elles ont été testées dans le cadre d’une étude de faisabilité. Malgré leur taille, les cibles minuscules se sont avérées très efficaces pour le contrôle des tsé-tsé fluviales, en particulier G. fuscipes spp. et G. palpalis spp. En outre, elles coûtent beaucoup moins cher en raison de leur petite taille (d’où des coûts réduits pour l’imprégnation et les matériaux). En outre, en raison de leur légèreté, elles peuvent être facilement déployées à pied, ou à l’aide de bicyclettes et de motocyclettes . De plus, de minuscules cibles montées sur des pirogues se déplaçant le long d’une rivière se sont avérées efficaces pour réduire la densité des tsé-tsé. Le développement de ces nouveaux outils de contrôle, ainsi que la standardisation des modèles existants, conduiront à l’identification de dispositifs rentables pour la gestion des tsé-tsé .

4.4. Adoption du concept  » One Health  » dans la lutte contre la THA

De plus en plus, on encourage les stratégies intégrées qui font appel à des études et des actions interdisciplinaires pour aborder la lutte contre la THA et la TAA simultanément. Cette approche de lutte contre les parasites d’importance vétérinaire qui transmettent des agents zoonotiques est un exemple du concept  » One Health « , où une seule technique de lutte contre les vecteurs atténue le risque de transmission de deux maladies. En effet, l’OMS recommande expressément de coordonner la surveillance et la lutte contre la THAr avec les services vétérinaires dans le cadre d’une approche  » One Health « . Aujourd’hui, cette stratégie a été largement appliquée dans les foyers de gHAT et de rHAT pour diminuer la densité des tsé-tsé, réduisant ainsi le contact homme-tsé-tsé et prouvant que le contrôle simultané de la TAA et de la THA a un plus grand impact sur l’incidence de la maladie .

4.5. Lutte contre les vecteurs dans les zones protégées

En Afrique orientale et australe, la distribution des mouches tsé-tsé est de plus en plus confinée aux zones protégées telles que les parcs à gibier et les réserves. Ces parcs, en raison de leur couverture végétale appropriée et de l’éventail d’espèces hôtes disponibles, agissent comme des sites de reproduction des glossines et un grand nombre de foyers actuels de rhodesiense sont alliés aux parcs animaliers. Cette situation a entraîné une augmentation du risque et de l’incidence de l’infection par la THAr parmi les touristes et le personnel des parcs animaliers, obligeant certains pays à mettre en place un contrôle des tsé-tsé dans les parcs animaliers. En collaboration avec des experts de la lutte contre les tsé-tsé, les autorités responsables de la faune sauvage ont mis en place des mesures visant à réduire le contact entre l’homme et la mouche, notamment des pulvérisations aériennes, l’installation de pièges imprégnés et de cibles/écrans et la pulvérisation des véhicules à la sortie des parcs . Ces interventions peuvent être efficaces si elles sont maintenues pendant des périodes prolongées et devraient donc être encouragées.

4.6. Futures options de contrôle utilisant une approche paratransgénique

Un autre développement vers la gestion des vecteurs dans le contrôle de la THA provient du domaine de la modification génétique. La recherche sur les arthropodes a révélé la présence de symbiotes impliqués dans la suppression des organismes pathogènes et qui peuvent être manipulés pour exprimer des protéines étrangères conçues pour bloquer la transmission des pathogènes . Cette stratégie, connue sous le nom de paratransgénèse, a été développée et proposée pour combattre différentes maladies animales et humaines transmises par les insectes. L’approche paratransgénique a été proposée comme stratégie d’inhibition de la survie, du développement et de la maturation des trypanosomes chez la tsé-tsé et donc d’interférence avec la transmission de la maladie du sommeil africaine. Il a été démontré que le symbiote de la tsé-tsé, S. glossinidius, influence la compétence vectorielle, au moins chez certaines espèces de mouches. Pour cette raison, cette bactérie est considérée comme un véhicule potentiel d’administration de médicaments in vivo pour contrôler le développement du trypanosome chez la mouche. La disponibilité de cultures in vitro de S. glossinidius a permis le développement de systèmes de transformation génétique qui introduisent et expriment des produits étrangers dans Sodalis et ensuite dans les insectes hôtes . Dans cette optique, des chercheurs belges ont réussi à modifier génétiquement Sodalis pour qu’il exprime des gènes antitrypanosomiaux qui ciblent spécifiquement les parasites du sang. Il s’agit d’une preuve de concept que la bactérie Sodalis est effectivement capable d’exprimer et de libérer une quantité suffisante de composés actifs, fonctionnels et ciblant les parasites. Cette découverte constitue une voie prometteuse dans la lutte contre la trypanosomiase transmise par les tsé-tsé.

5. Perspectives d’avenir

Après plus de 100 ans de recherche sur les glossines et la trypanosomiase, le pronostic de la maladie reste ambigu. Il existe une idée dominante selon laquelle l’éradication du vecteur pourrait être impossible à réaliser, même avec des approches intégrées soutenues, mais celles-ci pourraient être suffisantes pour maintenir des niveaux élevés de suppression . En outre, on pense que l’élimination de T. brucei rhodesiense est peu probable en raison de sa vaste distribution zoonotique. Dans ces conditions, la recherche future en matière de lutte contre la maladie devrait se concentrer sur l’amélioration des méthodes de lutte contre les vecteurs, sur une surveillance rentable de la maladie et sur la détection et le traitement précoces des cas. Toutefois, certaines perspectives sont généralement plus positives. L’OMS, en incluant la THA dans sa feuille de route pour « l’éradication, l’élimination et le contrôle des maladies tropicales négligées », s’est fixé comme objectif d’éliminer la THA en tant que problème de santé publique d’ici 2020, date à laquelle on s’attend à ce qu’il y ait moins d’un nouveau cas/10 000 habitants dans au moins 90 % des foyers endémiques . Le transfert de toutes les connaissances scientifiques accumulées sur les tsé-tsé et la THA de la paillasse au terrain est censé permettre un diagnostic, un traitement et des interventions de lutte antivectorielle efficaces. En particulier, l’élimination de la THAg est considérée comme faisable en raison de  » la vulnérabilité épidémiologique de la maladie, l’état actuel du contrôle, la disponibilité des stratégies et des outils, et l’engagement international et la volonté politique  » .

Conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent qu’il n’y a pas de conflit d’intérêts concernant la publication de cet article.

Reconnaissance

Les auteurs remercient le directeur (KALRO) pour l’autorisation de publier cet article.