Date : 2024
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : anglais / English
Résumé / Abstract : Varroa destructor est l'un des principaux facteurs d'affaiblissement des colonies d'abeilles domestiques. Cependant, les solutions de lutte durables sont peu nombreuses du fait de la proximité entre l'hôte et le parasite. Depuis des années, de nombreux traitements sont exploités dont les acides organiques présents naturellement dans le miel. Bien qu'employé à l'échelle mondiale, le mode d'action de ces acaricides naturels reste très peu décrit, et notamment leurs potentiels effets sur l'agrippement. Parmi les principales stratégies de contrôle, l'interférence des acides organiques avec les capacités d'agrippement, vitales pour un ectoparasite tel que V. destructor, reste peu étudiée. En effet, l'acarien utilise des coussinets adhésifs appelés les arolia afin de s'accrocher sur l'abeille. Parmi ces acides naturels, l'acide lactique est utilisé comme acaricide depuis trente ans sans connaissances détaillées des mécanismes d'action impliqués et reste encore aujourd'hui peu investigué. L'objectif de ma thèse était d'étudier le mode d'action de l'acide lactique sur V. destructor dans le but de développer un traitement durable. J'ai d'abord créé des dispositifs dédiés aux études comportementales et adaptés à la taille de l'acarien dont le Rotavar spécifiquement construit pour tester ses capacités d'agrippement. J'ai souligné pour la première fois l'existence d'un fluide sous les arolia de V. destructor. Par ailleurs, j'ai démontré que l'acide lactique n'était pas un acaricide mais qu'il interférait plutôt avec les capacités d'agrippement du parasite lorsqu'il était mis en contact directement, mais aussi indirectement via le traitement des abeilles. J'ai comparé ces effets à ceux obtenus à la suite d'une exposition aux acides formique, citrique ou tartrique et observé un effet spécifique de l'acide lactique sur les capacités d'agrippement de l'acarien. En particulier, j'ai démontré des altérations de la forme des arolia dans le temps, ainsi qu'une accumulation de fluide, induites par le traitement à l'acide lactique. J'ai aussi analysé les coûts adaptatifs d'un déficit d'agrippement, et noté des capacités de locomotion et de reproduction réduites chez le parasite. Je me suis ensuite intéressée aux potentiels effets sublétaux sur l'hôte en exposant de manière chronique les abeilles à l'acide lactique, ce qui n'a pas engendré d'accumulation dans les organes. Ainsi, mes résultats suggèrent que l'acide lactique semble opérer localement même si un mode d'action systémique ne peut être totalement rejeté. Mes travaux de thèse sont les premiers à décrire l'activité de l'acide lactique sur V. destructor ainsi que les potentiels effets sublétaux sur les abeilles. Ils visent à encourager de futures études utilisant une approche centrée sur l'acarien afin d'appliquer de manière adéquate les traitements tout en préservant la santé des abeilles, de la faune et finalement humaine.
Résumé / Abstract : Varroa destructor is one of the major parasites threatening Apis mellifera if not managed. Yet, sustainable solutions are scarce due to the difficulty of impacting the mite without disturbing the host. Among the alternative solutions developed, treatments based on organic acids naturally present in honey are known to reduce the parasitic infestation within colonies. However, the precise mode of action of these soft acaricides remains poorly understood. One of the main overlooked strategies to decrease parasitic pressure through organic acids is to interfere with grip, an essential ability for ectoparasites. In the case of V. destructor, its attachment to honey bees works through soft adhesive pads, called arolia. Preventing V. destructor to grip or hold on its host through the application of organic treatment like lactic acid could represent a crucial target for mite control strategies. Indeed, lactic acid has been described as a miticide where mites were found dead at the bottom of the hive following a treatment and applied only in small apiaries due to its laborious way of administration. Yet, it remains unknown whether mites died from toxicity or because of sublethal effects. The aim of my thesis was to investigate the way of action of lactic acid on V. destructor in the perspective to develop a sustainable treatment. I first created the Rotavar, a behavioural tool adapted to the size of the mite, specifically to challenge V. destructor grip skills. I highlighted for the first time a fluid under mites' arolia and found that lactic acid was not a miticide but rather impaired V. destructor grip skills when directly in contact as well was indirectly in contact through honey bee exposure. I compared the effects of lactic acid on grip abilities with formic, citric or tartaric acids and showed the specificity of lactic acid activity. In particular, I focused on V. destructor arolia and brought out shape and fluid modifications over time induced by lactic acid. I also analysed the fitness cost of impaired attachment and explored the olfactory valence of lactic acid as a treatment to disentangle how lactic acid could reach mites when administered to honey bees only. All together my results suggest that lactic acid activity is consistent with a local mode of action even if a systemic one could not entirely be ruled out. Then to assess the off-target impacts of lactic acid, I chronically exposed honey bees to residual-realistic concentrations of lactic acid and revealed no accumulation in organs. This thesis is the first investigation on the way of action of lactic acid on V. destructor along with the potential sublethal effects on honey bees. This work should encourage further studies with a "Varroa-centred" approach and provide new perspectives to apply this organic acid appropriately in hives allowing the preservation of honey bees' health, wildlife and humans in general.