Chaque mois, dans les colonnes des Chroniques Scientifiques de l'AEEMA, un épidémiologiste francophone met en avant un article scientifique de son choix.
Ce mois-ci, Hélène Cécilia, chargée de recherches à Inrae, vous propose l'article "How do i bite thee? let me count the ways: Exploring the implications of individual biting habits of Aedes aegypti for dengue transmission" écrit par Rebecca C. Christofferson, Helen J. Wearing et al. (2022) et publié dans le journal Plos Neglected Tropical Diseases.
Cet article est disponible en libre accès ici.
Pouvez-vous nous résumer brièvement l’article ?
Le moustique Aedes aegypti est un vecteur majeur de la dengue en environnement urbain. Dans ce contexte, les humains sont plutôt responsables de la transmission entre foyers par leurs mouvements et les moustiques de la transmission à l’intérieur des foyers dans lesquels ils séjournent et dont ils s’éloignent peu. La fréquence de piqure est un paramètre majeur de la transmission intra-foyer, mais dans les modèles mathématiques, il est souvent réduit à une constante, basée sur la durée moyenne d’un cycle gonotrophique (temps entre deux ovipositions). Les auteurs ont conçu une expérience pour quantifier l’hétérogéneité individuelle du comportement de piqure des Aedes aegypti, et l’impact de la température. Pour chaque température (24, 28, et 32°C), une trentaine de moustiques s’est vu proposer un repas de sang chaque jour pendant 23 jours. Les résultats montrent un optimum à 28°C, qui maximise le nombre total de piqures par moustique et minimise donc le temps entre deux piqures. Un modèle basé agent est ensuite utilisé, avec un humain infectieux (virus de la dengue) et un susceptible, et un moustique. Les profils individuels des moustiques sont testés pour identifier les plus à même d’entrainer l’infection du 2ème humain. Le timing des piqures s’avère crucial car la première piqure sur le cas index doit se faire avant la fin de sa période infectieuse, et la piqure sur l’hôte susceptible doit se faire après que la période d’incubation extrinsèque du moustique soit terminée.
Pourquoi avoir choisi de mettre en avant cet article ?
J’ai particulièrement apprécié le lien étroit entre l’expérimentation et la modélisation, et le choix de l’échelle intra-foyer pour les simulations, qui est peu commun. On sent que c’est un travail pluridisciplinaire : l’expérience a été pensée pour directement informer un paramètre du modèle, et l’analyse de ce dernier permet de mettre en évidence des métriques clés à quantifier dans de futures expériences. Les résultats viennent d’ailleurs mettre à mal une hypothèse classique des modèles mécanistes à compartiments : la distribution exponentielle du temps entre les piqures. Le choix de cette distribution est souvent fait pour des questions de facilité d’implémentation, et il a déjà été montré que d’autres choix pouvaient s’avérer plus réalistes pour d’autres paramètres tels que la durée d’incubation ou la période infectieuse. Ici, il est montré que cette distribution tend à sur-estimer le nombre total de piqures, et sous-estimer le temps qu’il faut pour la premiere piqure, et q’une distribution négative binomiale est plus appropriée. Enfin, le fait de mettre en évidence la variabilité du taux de pique au sein d’un même groupe est intéressant puisqu’on s’attache souvent à expliquer l’impact des facteurs biotiques (espèce de moustique, colonie labo/terrain, etc.) ou abiotiques (température, humidité) en oubliant qu’à conditions constantes l’hétérogeneité inter-individuelle peut être importante et devrait donc être reflétée dans les modèles.
Y a-t-il des points abordés dans l’article qui vous ont laissé perplexe ou que vous auriez aimé voir plus développés ?
Certaines limites du travail n’ont pas été discutées. Les repas de sang sont proposés via des membranes artificielles avec des signaux CO2, et on peut se demander comment le comportement de piqure aurait été affecté par la présence d’un hôte vivant, mais cela rend évidemment le protocole expérimental beaucoup plus lourd. Il en va de même pour les aspects liés à la transmission de la dengue, puisque les moustiques utilisés n’en sont pas porteurs, et que certaines études tendent à montrer un impact de la fréquence des repas de sang sur la dissemination du virus dans le moustique. Mais cet aspect aurait demandé un niveau de biosécurité bien plus élevé. Au niveau de la modélisation, l’analyse de sensibilité proposée est trop simple car elle fait varier les paramètres indépendamment et néglige donc les possibles interactions. Un point important est que le code du modèle n’est pas mis à disposition (mais les données brutes issues de l’expérience le sont). Le schéma fourni en annexe n’illustre qu’une réalisation possible du modèle, et ne permet donc pas une bonne reproductibilité, ni une bonne compréhension de sa construction. Cela soulève d’ailleurs la problématique plus globale de la description des modèles basés agent, qui ne reposent pas sur des équations et peuvent donc être difficiles à retranscrire. Sur la forme, la partie résultats est très dense et rend difficile l’identification des résultats principaux, et certaines figures auraient pu être mieux travaillées pour faciliter les comparaisons entre groupes.
Merci à Hélène Cécilia pour sa contribution.
