A51 Hyperthermie et choc thermique

Topique

L'hyperthermie endommage l'insecte par plusieurs mécanismes agissant simultanément au sein de son organisme : ce n'est pas un seul composant qui souffre de la chaleur excessive, mais ses protéines, ses membranes cellulaires et ses muscles qui sont affectés simultanément, chacun par une voie différente.

La première de ces voies est la dénaturation des protéines enzymatiques de l'insecte, qui obéit à la loi d'Arrhenius avec une énergie d'activation très élevée. Cela signifie que le taux de dégradation de ces protéines n'augmente pas progressivement avec la température, mais double approximativement à chaque degré supplémentaire. Entre 35 et 45 °C, cette dégradation des protéines s'accélère considérablement.

Face à cette dénaturation protéique, l'insecte dispose de son propre système de défense : des protéines chaperonnes appelées HSP70 sont activées au-delà d'un certain seuil de température et œuvrent au repliement des protéines partiellement dénaturées, constituant ainsi un système de protection qui tente d'atténuer les dommages causés par la température elle-même.

La seconde voie de dommage, indépendante de la première, se produit au niveau des membranes cellulaires de l'insecte : à haute température, les lipides qui constituent ces membranes deviennent fluides et, au-delà de leur point de fusion, les membranes perdent l'intégrité structurale nécessaire à leur fonctionnement.

La troisième voie de dommage se produit au niveau des muscles de l'insecte et se manifeste en premier, avant même que la chaleur ne le tue : lorsque la température musculaire dépasse l'optimum catalytique de ses myosines et actines, l'insecte perd sa capacité de mouvement et entre dans un état d'immobilité appelé paralysie, qui précède la mort sans toutefois l'entraîner.

La létalité de cette combinaison de mécanismes pour l'insecte dépend non seulement de la température atteinte, mais aussi de la durée d'exposition : le modèle de température létale intègre la température et la durée d'exposition dans un calcul unique des dommages cumulatifs. Ainsi, une température modérée maintenue pendant une longue période peut être tout aussi mortelle pour l'insecte qu'une température beaucoup plus élevée maintenue brièvement.

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