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. / 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.

Dans la nature, les animaux doivent localiser des sources de nourriture pour acquérir<br />les ressources énergétiques nécessaires à leur survie et/ou à leur reproduction. Pour un grand<br />nombre d'espèces animales, localiser des ressources et s'alimenter représente un<br />investissement en temps, en énergie, et implique de s'exposer à un risque de prédation. Les<br />animaux ont donc développé des stratégies d'optimisation de recherche de nourriture afin de<br />minimiser les risques de prédation. Chez les insectes hématophages, l'attraction pour leurs<br />hôtes est fortement dirigée par la chaleur, et différents facteurs chimiques (odeurs émises par<br />l'hôte). Chez ces insectes, une modulation importante des systèmes de perception associés à<br />la localisation d'hôtes (olfaction, thermoperception, vision...) a été observée en fonction du<br />comportement et des rythmes d'activité de leurs hôtes, qui jouent à la fois le rôle de proie et<br />de prédateur. Le principal objectif de cette thèse est de caractériser les possibles facteurs<br />endogènes capables de moduler le comportement de recherche de l'hôte chez la punaise<br />hématophage Rhodnius prolixus. La sensibilité olfactive de cet insecte peut être modulée au<br />cours de la journée. Nos résultats montrent qu'il existe une modulation spécifique de la<br />réponse comportementale à différentes odeurs impliquées dans différents comportements<br />présents à différents moments de la journée. De plus, le comportement de recherche de l'hôte<br />peut être modulé par l'état physiologique des individus, l'état de développement et/ou l'état<br />nutritif. Nous avons pu montrer que le comportement de recherche de l'hôte ne s'exprime pas<br />immédiatement après la mue, mais que son développement est progressif. L'état nutritif des<br />individus influe également sur leur comportement de recherche d'hôtes. Un seul repas à<br />réplétion va entrainer une inhibition puis une répulsion des insectes face aux facteurs attractifs<br />des hôtes. Des mécanismes physiologiques et comportementaux ont donc été sélectionnés,<br />inhibant le comportement de recherche de l'hôte à des moments de la vie de l'insecte où il ne<br />serait pas nécessaire de s'exposer aux hôtes. L'ensemble des résultats est discuté en intégrant<br />les facteurs modulant le comportement de recherche de l'hôte chez les triatomines et les<br />insectes hématophages en général, ainsi que l'impact que cela peut avoir sur la transmission<br />des pathogènes.

Avec la mise en place des politiques de conservation des espèces sauvages, l'extension de l'urbanisation et l'accroissement des populations humaines, le contact homme-faune a considérablement augmenté au cours de ces dernières décennies. Par conséquent, le nombre de maladies d'origines zoonotiques a explosé avec six apparitions d'agents infectieux par an, dont 75% sont susceptibles d’être transmises par un vecteur. La plupart de ces maladies n'ayant pas encore de vaccins, les principales méthodes d'évitement sont basées sur les stratégies de lutte anti-vectorielle adaptées à l'écologie et au comportement alimentaire des vecteurs. Au Gabon, particulièrement dans les parcs nationaux, nous avons identifié six espèces de glossines (Glossina palpalis palpalis, G. fuscipes fuscipes, G. fusca congolense, G. pallicera newsteadi, G. caliginea et G tabaniformis) vivant principalement en milieux forestiers, six espèces de stomoxes (Stomoxys calcitrans, S. inornatus, S. niger niger, S. niger bilineatus, S. omega omega et S. transvittatus) inféodées aux milieux ouverts types forêt secondaire, savane et villages. Nous avons également identifié six espèces de tabanides (Ancala sp., Atylotus sp., Chrysops sp., Haematopota sp., Tabanus par et T. taeniola), mais leur distribution n'était pas claire dans les milieux prospectés. Par ailleurs, nous constatons que ces mouches hématophages ont un régime alimentaire très diversifié, comprenant les mammifères terrestres et aquatiques, les reptiles et les oiseaux. Elles se nourrissent à 86% sur la faune, contre seulement 14% sur l'homme. Cependant, dans les milieux anthropisés les repas sanguins d'origine humaine sont très importants, notamment dans les villages (100%) et autour des camps de recherche implantés dans les parcs (24%). Ainsi en l'absence de faune dans le milieu, ces mouches hématophages se nourrissent sur l'homme. Comme 75% des maladies émergentes chez l'homme proviennent de la faune sauvage et que près de ¾ d'entre elles circulent via le sang, elles sont donc susceptibles d’être détectées dans les repas sanguins de mouches hématophages. Cette technique d'échantillonnage non-invasif de la faune sauvage semble être un bon moyen d'identifier les agents infectieux à ADN (plasmodiums et trypanosomes), mais reste encore imprécise pour les agents infectieux à ARN (arbovirus). / The contact between human and wild fauna has considerably increased during these last decades due to the increase of human population size but also to conservation policies. As a consequence, the number of zoonotic diseases soared with a mean of six new infectious diseases per year, 75% of whom being vectorially transmitted. The way to avoid the human contamination by these emergent diseases is based on the efficient vector control resulting from a deep knowledge of the ecology and the feeding behavior of the different vector species. During our work, we have identified and characterized the ecology of 6 tsetse species (Glossina palpalis palpalis, G. fuscipes fuscipes, G. fusca congolense, G. pallicera newsteadi, G. caliginea and G. tabaniformis) that live in forests and 6 stomoxe species (Stomoxys calcitrans, S. inornatus, S. niger niger, S. niger bilineatus, S. omega omega and S. transvittatus) that live in and around (anthropized places) conservation areas. We have also identified 6 tabanid species (Ancala sp., Atylotus sp., Chrysops sp., Haematopota sp., Tabanus par and T. taeniola). The feeding ecology of the tsetse species have been studied through the determination of host extracted from blood meals in the insect caught with molecular techniques. These hematophagous insects had a diversified diet that was constituted of diverse mammal species but also reptiles and birds. The food intake results mostly from wild fauna (86%) and more rarely from humans (14%). However, in anthropised habitats (villages and research’s camps within the parks), the blood intakes from human origin were important, in particular in the villages (100%), suggesting that without wild fauna the flies shift on human host. In the last part of our work, we tried to identify pathogens in the blood samples extracted from the tsetse species in order to test whether these species could be used as living sampling syringe of the wild fauna. This new proposed non-invasive sampling techniques allowed to detect the DNA of various infectious agents (plasmodiums and trypanosomes), but failed to detect the RNA of viruses (arbovirus) suggesting that this approach could be useful but need to be improved.

Les insectes sont soumis aux fluctuations thermiques de leur environnement mais disposent d’un panel varié de réponses comportementales, physiologiques et biochimiques pour en minimiser les effets délétères et maintenir leur intégrité physiologique. Ainsi certaines espèces régulent activement leur température interne indépendamment de la température de l’environnement. Si ces insectes peuvent s’affranchir des contraintes thermiques imposées par leur environnement, ceux qui se nourrissent du sang chaud d’hôtes vertébrés endothermes n’ont pas d’autres choix que de se confronter à une situation de stress thermique à chaque prise alimentaire. Le principal objectif de ce travail de thèse est de comprendre comment des insectes hématophages, employant des stratégies alimentaires différentes, gèrent le stress thermique associé au flux massif de chaleur engendré par l’ingestion du repas de sang. Nos résultats montrent que ces insectes ont su s’adapter en développant différentes stratégies de thermorégulation. / Insects are submitted to thermal fluctuations of their environment and have developed a wide ranged panel of behavioral, physiological and biochemical responses, to minimize the subsequent deleterious effects and maintain their physiological integrity. Some species actively regulate their internal temperature independently of the temperature of the environment. If these insects can overcome the constraints imposed by their thermal environment, those that feed on warm-blooded vertebrate hosts have no choice but to confront a situation of thermal stress at each feeding event. The main objective of this work is to understand how bloodsucking insects manage heat stress associated with the massive flow of heat generated by the ingestion of the blood meal. Our results show these insects have developed different strategies of thermoregulation to protect themselves from overheating.