Dissertations / Theses on the topic 'Maladies transmises par les tiques – microbiologie'

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude des infections à Anaplasmataceae chez les animaux et leurs tiques afin de caractériser au mieux ces infections animales et humaines et décrire de nouvelles espèces. Nous avons tout d’abord proposé un système de diagnostic moléculaire qui couple une qPCR suivie d’amplification et un séquençage ciblant le gène 23S ARNr. Puis, au long de ce travail, nous avons proposé d’autres amorces ciblant d’autres gènes incluant la sous unité ribosomal bêta (rpoB), la protéine du choc thermique (groEl), et le 16S ARNr. Notre objectif a été de sélectionner et d’identifier les différentes espèces impliquées ou non dans des pathologies chez les animaux et mettre en évidence leur vecteur. Au cours de ces travaux, nous avons eu accès à différents prélèvements de sang et des tiques en provenance de diverses régions du monde incluant la France métropolitaine et d’outre-mer, l’Algérie, le Niger, la Côte d’Ivoire, le Sénégal et le Pakistan. Nos investigations ont permis d’identifier différentes espèces d’Anaplasmataceae incluant de potentielles nouvelles espèces. Les prévalences rapportées dans chaque étude démontrent que les animaux sont les réservoirs de ces infections. Les recherches menées sur les tiques ont permis d’identifier de potentiels vecteurs d’Anaplasmataceae dans différentes régions du monde. Les potentielles nouvelles espèces identifiées sont caractérisées en ciblant différents gènes, et les analyses moléculaires démontrent qu’elles sont différentes des autres Anaplasmataceae connues jusqu’à maintenant. Ces différents travaux apportent donc davantage d’informations sur l’épidémiologie des Anaplasmataceae dans le monde
In this work, we are interested in studying Anaplasmataceae infections in animals and their ticks. Our objective is to describe these infections in animals and to identify new species implicated in different pathology. First, we propose a molecular diagnostic approach that couples a qPCR followed by amplification and sequencing targeting the 23S rRNA gene. Then we propose other primers targeting other genes including the ribosomal subunit beta (rpoB), heat shock protein (groEl), and the 16S rRNA. Our goal was to screen and identify the different species involved, or not involved, in pathologies of animals and identify their vectors. During this work, we had access to different blood samples and ticks from different parts of the world including metropolitan France, France overseas, Algeria, the Republic of Niger, Côte d'Ivoire, Senegal and Pakistan. Our different investigations allowed to identify different species of Anaplasmataceae including potential new species. The prevalence reported in each study demonstrates that animals are the reservoirs of these infections. So, the research conducted on ticks has identified potential vectors of Anaplasmataceae in different regions of the world. Potentially new species were identified are characterized by different targeting genes. These studies provide further information on the epidemiology of Anaplasmataceae in the world

Les rickettsies du groupe boutonneux sont considérées comme des pathogènes émergents ou réémergents, transmis pour la plupart par des tiques à travers le monde. Durant les vingt dernières années, 16 nouvelles espèces ou sous espèces de rickettsies ont été caractérisées grâce aux outils épidémiologiques, microbiologiques et moléculaires. De nombreuses inconnues subsistent sur les relations entre les rickettsies et les tiques vectrices ainsi que sur l’éco-épidémiologie des maladies transmises à l’homme. Nous avons utilisé une approche moléculaire pour préciser l’épidémiologie des rickettsioses transmises par les tiques en France, au Maroc, au Tchad, à Djibouti, en Ethiopie, en Ouganda et en Guyane Française. Dans une deuxième partie de nos travaux, nous avons mis en place un protocole d’élevage de tiques, infectées ou non par des rickettsies. Des modèles de Rhipicephalus sanguineus infectés par Rickettsia conorii, Amblyomma variegatum par R. Africae et Dermacentor marginatus par « Rickettsia sp. DmS1 » ont pu ainsi être étudiés. La transmission verticale des rickettsies a été quantifiée. Les points forts de notre travail sont les résultats obtenus sur la relation de Rh. Sanguineus et R. Conorii l’agent pathogène de la fièvre boutonneuse méditerranéenne (FBM) endémique dans les pays du pourtour méditerranéen. Rh. Sanguineus est un vecteur et pourrait aussi jouer le rôle de réservoir de R. Conorii d’après nos résultats. La faible prévalence des tiques trouvées naturellement infectées dans la nature n’est cependant pas expliquée. Nous avons débuté l’étude des facteurs extrinsèques, comme la température sur l’écoépidémiologie de la FBM ainsi que sur les relations Rh. Sanguineus – R. Conorii. Nous avons montré que le réchauffement de la température du milieu environnemental rend ces tiques plus agressives pour l’homme, lors d’une enquête effectuée à Nîmes avec une approche épidémiologique, clinique, microbiologique, entomologique, complétée par des modèles expérimentaux. Le deuxième cas d’infection à R. Massiliae a été rapporté à cette occasion. La température semble être essentielle sur l’écologie et l’épidémiologie des rickettsioses transmises par les tiques et des expérimentations sont en cours pour étudier son influence sur les relations tiques-rickettsies
Tick borne rickettsioses have limited geographic distributions that are determined by their tick vectors. During the last 20 years, 16 additional rickettsial species or subspecies were identified and characterized by epidemiologic, microbiological and molecular tools, but there are many unknown questions on the relation between the rickettsiae and their vectors. We used a simple and effective molecular approach to study the epidemiology of the tick borne rickettsioses in France, in Morocco, in Chad, in Djibouti, in Ethiopia, in Uganda and French Guiana. The same approach can be extended to other countries. Three colonies of the naturally infected ticks: Rhipicephalus sanguineus infected with R. Conorii, Amblyomma variegatum infected with R. Africae and Dermacentor marginatus infected with Rickettsia sp. DmS1 and some colonies of not infected ticks were established in the laboratory. Studies of transmission, maintenance, infectivity, virulence, and pathogenicity of tick borne agents require the use of large numbers of live laboratory-raised ticks. A protocol of maintenance of laboratory ticks was established. The vertical transmission of these rickettsiae was studied and these infected ticks could be used to study other aspects of the relations ticks-rickettsiae. One of important point of our work is the results obtained on the relation of Rh. Sanguineus and R. Conorii, agent of the Mediterranean spotted fever (MSF) endemic in the countries of the Mediterranean area. Rh. Sanguineus are not only a vector but could be a reservoir of R. Conorii. A focus of spotted fever was investigated in France in May 2007. In addition to the originality of theses cases (ophthalmic involvements, the second reported case of R. Massiliae infection), we provide evidence that this cluster of cases was related to a warming-mediated increase in the aggressiveness of Rh. Sanguineus, leading to increased human attacks. The temperature seems to be essential on the ecology and the epidemiology of the tick borne rickettsioses. New studies are necessary to better understand the relation between the rickettsies and their vector - ticks

La première partie de ma thèse est une revue donnant un aperçu du répertoire génomique des bactéries intracellulaires et de leurs symbiotes. L'objectif de cette étude est d'explorer le processus permettant aux bactéries intracellulaires d'acquérir leur mode de vie spécifique. Nous avons commencé par examiner les données à propos de l'existence ancienne de bactéries intracellulaires, leur adaptation à leur hôte et les différences entre sympatrie et allopatrie. Une comparaison du contenu génomique de plusieurs bactéries avec différents modes de vie a révélé la capacité des bactéries à échanger des gènes à des degrés différents, en fonction de l'écosystème. La deuxième partie de ma thèse porte sur la séquence du génome de la souche Diplorickettsia massiliensis 20B qui est une bactérie intracellulaire obligatoire à Gram négatif isolée à partir des tiques de Slovaquie Ixodes ricinus. Dans ma troisième et dernière partie, nous exploré le répertoire du génome de Diplorickettsia massiliensis en le comparant aux génomes de bactéries phylogénétiquement très proches de Diplorickettsia massiliensis, issues de différentes niches. Ceci a permis de révélé son mode de vie allopatrique. Dans cette étude, nous avons comparé les caractéristiques du génome de Diplorickettsia massiliensis avec vingt-neuf espèces séquencées de Gammaproteobacteria (Legionella, Coxiella burnetii, Francisella tularensis et Rickettsiella grylli) en utilisant l'approche pangénomique multi-genre. Ce travail de thèse fournit des données originales et permet d’apporter plus de lumière sur la diversité des bactéries intracellulaires
The initial purpose of my thesis is to understand with the help of comparative genomics, genomic variations based on coexistence, by examining data on the ancient existence of intracellular bacteria, their host adaptation and the differences between sympatry and allopatry. The first part of my thesis is a review giving insight into intracellular bacterial genome repertoire and symbionts. The goal of this review is to explore how intracellular microbes acquire their specific lifestyle. Due to their different evolutionary trajectories, these bacteria have different genomic compositions. We reviewed data on the ancient existence of intracellular bacteria, their host adaptation and the differences between sympatry and allopatry. A comparison of the genomic contents of bacteria with certain lifestyles revealed the bacterial capacity to exchange genes to different extents, depending on the ecosystem. The second part of my thesis present about the genome sequence of Diplorickettsia massiliensis strain 20B which is an obligate intracellular, gram negative bacterium isolated from Ixodes ricinus ticks collected from Slovak. In the third part, we investigated the genome repertoire of Diplorickettsia massiliensis compared to closely related bacteria according to its niche, revealing its allopatric lifestyle. In this study, we compared the genomic features of Diplorickettsia massiliensis with twenty-nine sequenced Gammaproteobacteria species (Legionella strains, Coxiella burnetii strains, Francisella tularensis strains and Rickettsiella grylli) using multi-genus pangenomic approach. This thesis work provides original data and sheds light on intracellular bacterial diversity

Les maladies à transmission vectorielle sont dues à des agents pathogènes transmis par des arthropodes hématophages. Ces vecteurs assurent une transmission active (mécanique ou biologique) d’un agent infectieux d’un vertébré vers un autre vertébré. A l’échelle mondiale, les tiques sont responsables de la transmission de la plus grande variété d’agents pathogènes, elles transmettent des microorganismes responsables de maladies bactériennes (borréliose de Lyme, rickettsioses) ou parasitaires (babésioses, theilérioses), ou même virales (encéphalite à tiques).Les Antilles se situent au cœur de la zone Néotropicale des Caraïbes, et constituent une zone à risque pour l’émergence de maladies vectorielles en raison des conditions climatiques favorables aux vecteurs et des échanges intercontinentaux importants (flux illégal d’animaux, oiseaux migrateurs,…). La situation épidémiologique de la zone Caraïbe vis-à-vis des maladies transmises par les tiques est très peu documentée. Les études menées sur le terrain portent essentiellement sur des agents pathogènes affectant les animaux comme Ehrlichia ruminantium, Babesia (bovis et bigemina) et Anaplasma marginale et sont donc loin de pouvoir répondre aux questions concernant le risque d’émergence ou de réémergence de maladies à tique. Ainsi, il est nécessaire et urgent de développer des outils efficaces de surveillance épidémiologique qui permettraient la détection des agents pathogènes, nouveaux, connus ou non suspectés présents dans les tiques. C’est dans ce contexte d’amélioration des performances de veille sanitaire des maladies à tiques dans les Caraïbes que prend place le projet de thèse. La visée de la thèse était de faire un état des lieux des agents pathogènes d’intérêt médical et vétérinaire présents dans les tiques caribéennes à l’aide de techniques de détection à haut débit. Pour cela nous avons d’abord réalisé un séquençage à haut débit d’ARN extraits de tiques collectées en Guadeloupe et en Martinique afin de réaliser un inventaire sans a priori des agents pathogènes (bactéries, parasites, et virus) présents. Cette analyse a permis de mettre en évidence une grande diversité en microorganismes pathogènes au sein de nos échantillons, révélant également la présence de quatre virus appartenant à de nouveaux genres viraux récemment décrits et associés aux arthropodes. Les informations obtenues via le séquençage, additionnées aux données disponibles dans la littérature ont permis de constituer ainsi une liste des agents pathogènes transmis par les tiques nécessitant une surveillance sanitaire dans les caraïbes. A partir de ce répertoire nous avons développé un système de dépistage à haut-débit d’agents infectieux applicable à toute la zone des caraïbes. L’outil de détection est un support microfluidique de type puce à ADN, basé sur la technologie BioMarkTM dynamic arrays (Fluidigm Corporation) qui permet de réaliser de la PCR en temps réel à haut débit afin de détecter simultanément 48 à 96 cibles au sein de 48 à 96 échantillons. Deux puces ont été développées, une première pour le suivi des bactéries et parasites, et une deuxième pour le suivi des virus. Leur performance a été testée sur des échantillons de tiques collectées en Guadeloupe et en Martinique. Ce dépistage à grande échelle a donné un aperçu complet de la situation épidémiologique de 45 bactéries, 17 parasites and 31 virus potentiellement transmis par les tiques dans les Antilles Françaises. La méthode de surveillance développée durant cette thèse représente une amélioration majeure des techniques de veille épidémiologique, permettant la détection rapide et concomitante d’un large panel d’agent pathogène. Elle sera prochainement appliquée au criblage à haut débit des agents infectieux présent dans des tiques collectées à travers la Caraïbe, provenant notamment de Trinité-et-Tobago, Saint-Kitts, la Barbade, et Sainte-Lucie, grâce à la collaboration du réseau CaribVet, et de vétérinaires locaux
Vector-borne diseases are illnesses caused by pathogens transmitted by haematophagous arthropods which provide active transmission (mechanical or biological) of infectious agents from one vertebrate to another. Among these vectors, ticks are known to carry and transmit the greatest variety of pathogens of public health and veterinary importance. They transmit microorganisms responsible for bacterial (Lyme borreliosis, rickettsioses), parasitic (babesiosis, theileriosis), or viral diseases (tick-borne encephalitis).The Antilles are located in the heart of the Caribbean Neotropical Zone. This area can be considered at risk for the emergence of vector-borne diseases mainly due to favorable environmental conditions and intercontinental exchanges (e.g. legal and illegal animal trade, migratory birds). However, the epidemiological situation of the Caribbean area, with regard to tick-borne diseases, is still poorly documented. Indeed, most of field studies only focused on animal pathogens such as Ehrlichia ruminantium, Babesia (bovis and bigemina) and Anaplasma marginale and questions about the risk of emergence or re-emergence of tick-borne diseases remain unanswered. Thus, it is crucial to develop efficient epidemiological surveillance tools that would enable the detection of new, known or unexpected pathogens present in ticks. In this context, the main objective of my thesis was to obtain an overview of pathogens of medical and veterinary interest present in Caribbean ticks using new high-throughput technologies. We first used a high-throughput sequencing approach to determine pathogens present in ticks (bacteria, parasites, and viruses) collected in Guadeloupe and Martinique. This analysis revealed a great diversity of pathogenic agents in our samples and highlighted the presence of four viruses belonging to new viral families recently described and associated with arthropods. Results of sequencing combined with data available in the literature allowed us to make the most exhaustive list of pathogens potentially transmitted by ticks and requiring health surveillance in the Caribbean area. From this pathogen inventory, we developed a system of high-throughput screening of infectious agents applicable to the whole Caribbean area. This molecular tool is a microfluidic system based on the BiomarkTM dynamic arrays technology (Fluidigm Corporation), which enables high-throughput real-time PCR to simultaneously detect 48-96 targets within 48 to 96 samples. Two different chips have been developed, one for bacteria and parasites monitoring, and one for viruses. Their efficiency was tested on tick samples collected in both Guadeloupe and Martinique. This large-scale screening provided a comprehensive overview of the epidemiological situation of 45 bacteria, 17 parasites and 31 viruses potentially transmitted by ticks in the French West Indies. The high-throughput detection tool developed during my thesis represents a major improvement in epidemiological surveillance technology, enabling the rapid and concomitant monitoring of a wide range of pathogens. It will soon be applied to high-throughput screening of infectious agents found in ticks collected throughout the Caribbean, including Trinidad and Tobago, St. Kitts, Barbados, and St. Lucia, thanks to the collaboration with the CaribVet network, and local veterinarians

Les MVs sont un problème majeur de santé publique. L'émergence des MVs nécessite de nouveaux outils pour la surveillance de ces maladies. Ce projet s’intéresse aux deux familles de vecteurs: Ixodidae (R. sanguineus, D. reticulatus et I. ricinus) et Anophèles (An. gambiae s.l. et An. funestus). Une revue synthétise les données actuelles des MTTs et leur vectors, avant de présenter des méthodes de surveillance de ces maladies. La partie expérimentale s'est concentré sur l'élaboration de méthodes pour la sélection des utiles protéines salivaires pour l'évaluation du contact hôte-vecteur. Pour Ixodidae, la stratégie antigénique utilisée a permis d’identifier des protéines salivaires antigéniques communes et spécifiques d’espèce de ces tiques. Ces protéines pourraient servir pour l’évaluation de l’exposition de l’hôte aux Ixodidae. Pour Anophèles, la stratégie candidate utilisée a révélé une protéine salivaire antigénique d’Anopheles (f-5’nuc) pouvant être marqueur prometteur distinguant l'exposition aux Anophèles au niveau de l'espèce. Pour conforter ces résultats, l’établissement d’une relation entre la cinétique des réponses d'anticorps de l’hôte contre ces candidats salivaires, la faune Culicidienne et la variation de densité des populations de moustiques est en cours. Ce projet a souligné que tous les deux vectors peuvent induire une réponse immunitaire chez leur hôte contre des protéines salivaires antigéniques injectées. Il a permis également d’identifier des protéines salivaires permettant la discrimination de l'exposition d'hôte aux vecteurs au niveau du genre ou de l’espèce, offrant de nouvelles stratégies pour la surveillance des MVs
Vector-borne diseases (VBD) are a major health problem worldwide. The emergence of VBD requires novel monitoring tools. The present project focused on two vector families: Ixodidae (R. sanguineus, D. reticulatus and I. ricinus) and Anopheles (An. gambiae s.l. and An. funestus). A review updates the repartition of TBD, their vectors in Europe, prior to present the different tools for monitoring of TBD transmission. The experimental part focused on establishing methods for selection of useful vector salivary proteins for host-vector contact assessment. Concerning Ixodidae, the studied antigenic strategy successfully identified the shared and discriminant tick salivary antigenic proteins. These identified proteins could be an useful tool to measure host exposition to Ixodidae bites. Concerning Anopheles, the studied candidate strategy revealed an salivary antigenic protein ( f-5’nuc) that could be a promising antigenic marker to distinguish malaria vector exposure at the species level. To comfort these results, the relationship between the kinetic host antibody response against anopheline salivary candidates and the Anopheles fauna population and density variations is under progress. The present work underlined that both two studied vector families following blood meal can elicit a host antibody response against injected vector salivary antigenic proteins. This project proposed for the first time some vector salivary proteins allowing discriminating host exposure to vector bites from genus to species level, opening new strategies for VBD monitoring at the individual and population levels

Aucun vaccin n’est actuellement disponible pour lutter contre la Peste Porcine Africaine (PPA), une des maladies les plus graves des suidés, faisant des ravages en Afrique, en Europe et en Asie. Pour combattre cette maladie infectieuse causée par le virus de la PPA (vPPA), la compréhension des différents modes de transmission est essentielle pour appliquer des mesures sanitaires adéquates. Un des modes de transmission est la piqûre de tiques infectées. L’objectif de ma thèse était de comprendre les mécanismes et les facteurs qui déterminent la compétence vectorielle des tiques molles Ornithodoros pour le vPPA. Ce travail de thèse a tout d’abord permis de montrer que les tiques présentes en Europe n’étaient pas compétentes pour les souches circulant actuellement en Eurasie, mais qu’elles pouvaient maintenir le virus infectieux pendant plusieurs mois et être infectantes pour les porcs par ingestion. Cette étude a également permis de mettre en évidence, qu’outre la dissémination du vPPA chez la tique jusqu’aux organes de transmission, le niveau de réplication virale était un facteur essentiel à la transmission. Toutefois, nos résultats suggèrent d’autres déterminants, encore inconnus, qui tendent à moduler chacune de ces étapes. Une analyse comparative de deux génomes de vPPA aux profils de transmission différents a ainsi montré quelques différences génétiques qui peut représenter une piste pour la compréhension des facteurs génétiques contribuant à déterminer la compétence vectorielle. En outre, une étude préliminaire menée au cours de cette thèse a montré que l’infection de la tique par le vPPA induisait une modulation de certains peptides antimicrobiens, mettant en lumière l’existence d’interactions moléculaires entre la tique et le vPPA. Les résultats obtenus ont été discuté au regard des risques potentiels à l’établissement d’un cycle de transmission entre tique et suidés et de la mise en place de mesures sanitaires adaptées à ces zones au contexte épidémiologique particulier
There is currently no vaccine available to control African Swine Fever (ASF), one of the most important swine diseases that ravages Africa, Europe and Asia. To fight the ASF virus (ASFV) that induces infectious disease, understanding the different modes of transmission is essential to apply adequate sanitary measures. One mode of transmission is through the bite of an infected tick. The main objective of my thesis was to understand the mechanisms and factors that determine the vectorial competence of the Ornithodoros soft ticks for ASFV. First, this thesis project showed that the ticks present in Europe are not competent for the strains currently circulating in Eurasia, but can maintain the virus for several months and be infectious to pigs, at least by ingestion. This study also showed that dissemination of ASFV inside ticks towards transmission organs is not enough and must be completed by a sufficient level of viral replication to allow transmission. However, our results also suggest the existence of other factors, partially unknown, that modulate each of these stages. A comparative analysis of two ASFV genomes with different vectorial transmission patterns showed several genetic differences, which may contribute to determining vector competence. In addition, a preliminary study conducted in this PhD project demonstrated that the infection of ticks with ASFV induced modulation of some antimicrobial peptides, highlighting that there is an interaction at the molecular level between the tick and the ASFV. All these results were discussed in regard to potential risks for the establishment of a tick-suid transmission cycle and the implementation of appropriate sanitary measures in these peculiar areas

Les maladies infectieuses sont une des causes les plus importantes de morbidité chez l'homme et l'animal avec des conséquences à la fois économiques, sanitaires et écologiques. L'étude de la diversité des pathogènes responsables et de leurs dynamiques de circulation au sein des communautés d'hôtes et de vecteurs, peut fournir des informations importantes pour la prévention et le contrôle de ces maladies. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l'agent pathogène responsable de la maladie de Lyme. Cette maladie est causée par les bactéries du complexe d'espèces Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) transmises par les tiques lors de repas sanguins et sont capables d'infecter plusieurs espèces d'hôtes vertébrés. L'analyse de la diversité génétique de 63 souches de B. burgdorferi s.l., dont les génomes ont été séquencés, ont révélé un degré d'isolement génétique très important entre les différentes espèces du complexe. Les résultats obtenus suggèrent que les différents spectres d'hôtes des lignées de B. burgdorferi s.s. (principalement associées aux petits mammifères) et de B. garinii (normalement associées aux oiseaux) conduisent à des dynamiques de populations distinctes. De plus, grâce au séquençage haut-débit de deux marqueurs, nous avons pu démontrer qu'il existe, à une échelle intra-spécifique, des associations préférentielles des génotypes de B. burgdorferi avec différentes espèces de rongeurs. Enfin, en utilisant la diversité observée chez ces rongeurs et celle chez les tiques, nous avons estimé, via une approche de modélisation, que la contribution au risque de la maladie pour l'homme d'une espèce hôte introduite (tamia de Sibérie), pouvait être importante
Infectious diseases are one of the major causes of human and animal morbidity, and they have impacts on the economy, public health, and the environment. By studying the diversity of the pathogens responsible for these diseases and their circulation within host communities and among vectors, we may glean valuable information that will aid prevention and control efforts. For these reasons, during my thesis, I became particularly interested in the pathogen(s) responsible for Lyme disease. This disease is caused by bacteria belonging to the Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) species complex that are transmitted by ticks (during their blood meals) and that can infect several vertebrate host species. When I analyzed the genetic diversity present in 63 B. burgdorferi s.l. strains, whose genomes had been sequenced, I found that there was a significant degree of genetic separation among the different genospecies making up the complex. My results suggest that the fact that these different bacterial groups infect different ranges of hosts B. burgdorferi s.s. is mainly a pathogen of small mammals and B. garinii is primarily associated with birds lead to distinct population dynamics. Moreover, thanks to the high-throughput sequencing of two genetic markers, I have been able to show that, at an intraspecific level, certain B. burgdorferi genotypes are associated with specific rodent species. Finally, using the pathogen diversity observed in rodents and ticks, I employed a modeling approach to estimate the human disease risks presented by an introduced host species (the Siberian chipmunk) and found that these risks could be significant

L'une des infections parasitaires les plus courantes chez les animaux à travers le monde est la babésiose ou piroplasmose. Causée par le développement intraérythrocytaire d'un parasite du genre Babesia, elle présente de nombreux signes cliniques semblables à ceux du paludisme. Ce parasite, du phylum des Apicomplexes, est transmis via le vecteur tique et effectue son cycle de reproduction dans les cellules rouges du sang de l'hôte vertébré. En Europe B. divergens et B. canis sont les espèces majoritairement responsables respectivement de la babésiose bovine et la babésiose canine. Dans une stratégie de recherche vaccinale, l'étude de protéines parasitaires en contact avec la circulation sanguine est primordiale pour comprendre les interactions hôte-parasite et identifier des candidats vaccins à haut potentiel. Les protéines à ancrage GPI (glycosylphosphatidylinositol) font partie de ces protéines. La première protéine à ancrage GPI décrite chez B. divergens est Bd37.1. Elle induit une protection totale contre une infection à B. divergens à la condition qu'une séquence hydrophobe soit ajoutée en C-terminale. La résolution de la structure RMN de cette protéine a permis de mettre en évidence un probable mécanisme de changement conformationnel en fonction du pH. La structure composée de 3 sous domaines montre que celle-ci n'est maintenue que par des ponts salins qui peuvent se rompre en milieu acide. Or l'environnement membranaire dans lequel évolue Bd37.1 ancrée à la surface du parasite et/ou à l'approche du globule rouge lors de l'invasion est acide. Cette dynamique conformationnelle de la protéine Δ-Bd37, liée à l'environnement membranaire, pourrait être à l'origine du mécanisme qui confère une immunité en fonction de la présence ou non de la séquence hydrophobe en C-terminale de Bd37.1. Nous avons cherché à estimer les implications d'une telle dynamique dans les interactions hôtes-parasites à travers l'étude structurale de 2 protéines parasitaires (Bd37.1 et Bc28.1). Dans le premier cas nous étudions la dynamique conformationnelle de la protéine d'adhésion Bd37.1. Nous avons exploré les différentes conformations que pourrait adopter la protéine Bd37.1 par une approche de biophysique et nous avons stabilisé ces différentes conformations en solution par le biais de mutations pour les étudier. Parmi ces mutants, le mutant EDK-Δ-Bd37 dont les ponts salins ont été rompus montre des caractéristiques différentes de Δ-Bd37. Les données enregistrées sur ce mutant nous ont amené à résoudre sa structure et à tester son pouvoir vaccinant. Dans une seconde partie, nous caractérisons biochimiquement et fonctionnellement une autre protéine Bc28.1, l'orthologue de Bd37.1. chez B. canis, accompagnée de la résolution de sa structure. Nous montrons que Bc28.1 est une protéine d'adhésion localisée à la surface du parasite et nous comparons les structures de Bd37.1 et Bc28.1. Ces deux structures sont finalement très différentes tandis que localisation et fonction sont similaires
One of the most common parasitic infections in animals worldwide is babesiosis or piroplasmosis. Caused by the intraerythrocytic development of Babesia parasite, it has many clinical signs similar to those of malaria. This parasite of the phylum Apicomplexa, is transmitted via the tick vector and performs its reproductive cycle in red blood cells of the vertebrate host. B. In Europe divergens and B. canis species are mainly responsible respectively for bovine babesiosis and canine babesiosis. A strategy of vaccine research, the study of parasite proteins in contact with the bloodstream is essential for understanding host-parasite interactions and identify vaccine candidates with high potential. Anchored protein GPI (glycosylphosphatidylinositol) are part of these proteins. The first protein GPI anchors described in B. divergens is Bd37.1. It induces complete protection against infection with B. divergens provided a hydrophobic sequence is added at the C-terminus. Resolution NMR structure of this protein has highlighted a probable mechanism of conformational change as a function of pH. The structure consists of three sub areas shows that it is only maintained by salt bridges which can break in acidic medium. However, the environment within which Bd37.1 membrane anchored to the surface of the parasite and / or approach the red blood cell during the invasion is acidic. This conformational dynamics of the protein-Δ Bd37 linked to the membrane environment, could be at the origin of the mechanism that confers immunity depending on the presence or absence of the hydrophobic sequence at the C-terminus of Bd37.1. We sought to assess the implications of such dynamics in host-parasite interactions through structural study of two parasite proteins (Bd37.1 and Bc28.1). In the first case we study the conformational dynamics of the adhesion protein Bd37.1. We explored the different conformations that may be adopted by a protein Bd37.1 biophysical approach and we have stabilized in different conformations in solution through mutations to study. Among these mutants, the mutant Δ-Bd37-EDK including salt bridges were broken shows different characteristics Δ-Bd37. The data on this mutant led us to solve the structure and to test its power vaccinating. In a second part, we characterize biochemically and functionally Bc28.1 another protein, the ortholog Bd37.1. in B. canis, accompanied with the resolution of its structure. We show that Bc28.1 is an adhesion protein localized to the parasite surface and compare the structures and Bd37.1 Bc28.1. These two structures are ultimately very different while location and function are similar

La babésiose canine est une maladie parfois mortelle due a des protozoaires des genres Babesia et Theileria transmis par des tiques dont Rhipicephalus sanguineus. Malgré la présence soutenue de R. sanguineus dans le Sud de la France, son rôle dans la transmission de la maladie dans cette région reste incertain. D'autre part, le statut taxonomique de R. sanguineus reste confus et mérite d'être clarifié. Les objectifs de ce travail ont été de caractériser (i) les tiques R. sanguineus s.l. parasitant les chiens dans différentes régions du Sud de la France, (ii) les espèces des genres Babesia/Theileria potentiellement transmises par ces tiques et (iii) l'impact des variations génétiques et/ou des co-infections sur la compétence vectorielle. Au total 140 sangs de chien et 242 tiques R. sanguineus s.l. ont été récoltées et analysées entre 2010 et 2012 par PCR, PCR-RFLP et séquençage. De l'ADN de B. vogeli et B. canis a été détecté dans 13,6% et 12,9% des chiens et dans 10,7% et 1,7% des tiques respectivement avec, parfois, des prévalences significativement différentes entre les régions. Un seul chien a été détecté porteur d'ADN de T. annae. Des comparaisons phylogénétiques et phylogéographiques de séquences de R. sanguineus (ADNr-mt 12S et 16S) et B. vogeli (ARNr 18S) à l'échelle mondiale ont confirmé l'affiliation des tiques de France aux R. sanguineus des régions « tempérées » et suggèrent l'existence d'une coévolution entre le protozoaire et son vecteur. Ce travail apporte de nouvelles connaissances sur la babésiose canine en France et supporte l'existence d'au moins deux populations au sein du groupe sanguineus pouvant présenter des compétences vectorielles différentes
Study on Rhipicephalus sanguineus sensu lato ticks and their potential role in the transmission of canine babesiosis in France: prevalence of parasite infections, vector genetic diversity and epidemiology. Canine babesiosis is a potentially fatal disease caused by protozoa of the genera Babesia and Theileria transmitted by ticks including Rhipicephalus sanguineus. Although R. sanguineus is a major tick species in southern France, its role in the transmission of the disease in this area remain unknown. Moreover, the taxonomic status of R. sanguineus is controversial and needs to be clarified. The aims of this work were to characterize (i) the ticks R. sanguineus s.l. that parasitize dogs in different areas of southern France, (ii) the Babesia/Theileria species potentially transmitted by these ticks in this area and (iii) the impact of genetic variations and/or co-infections on vector competence. A total of 140 dog bloods and 588 R. sanguineus s.l. were collected from 2010 to 2012 from which all dogs bloods and 242 ticks were screened using specific PCR, PCRRFLP and sequencing. B. vogeli and B. canis DNA were evidenced in 13.6% and 12.9% of dogs and in 10.7% and 1.7% of R. sanguineus ticks respectively with sometimes significant prevalence differences between areas. A single case of T. annae infection was detected in a dog. Phylogenetic and phylogeographic analyzes performed at a global scale on 12S and 16S mt-rDNA for ticks and 18S rDNA for B. vogeli confirmed the affiliation of R. sanguineus from France with “temperate” species and suggested the existence of a coevolution process between the pathogen and its vector. This work provides new information on the epidemiology of canine babesiosis in France and supports the existence of at least two populations in the R. sanguineus group in the world with possible different vector competences

Le genre Rickettsia, sont des petites bactéries Gram-négatives et symbiotes intracellulaires obligatoires des eucaryotes. Les Rickettsia sont surtout connus pour leur pathogénicité et pour provoquer des maladies graves chez l'homme et les autres animaux. À ce jour, 26 espèces valides de Rickettsies ont été identifiées dans le monde entier, dont 20 sont des agents pathogènes éprouvées. Toutes les espèces de Rickettsies validées sont associées à des arthropodes. Les phylogénies basées sur divers marqueurs moléculaires ont présenté des topologies discordantes, avec seulement R. bellii et R. canadensis qui ne sont classées ni parmi la fièvre boutonneuse groupe rickettsies, ni parmi le typhus groupe rickettsies. En utilisant les méthodes avancées de séquençage de génomes entiers, nous avons obtenu et analysé quatre séquences génomiques de Rickettsies : R. helvetica, R. honei, R. australis et R. japonica. Via la phylogénomique qui constitue une nouvelle stratégie permettant de mieux comprendre leur évolution, l'on remarque que ces micro-organismes ont subi une évolution génomique réduite au cours de spécialisation en intracellulaire. Plusieurs caractéristiques évolutives, comme le réarrangement des gènes, la réduction génomique, le transfert horizontal de gènes et l'acquisition d'ADN égoïste, ont formé les génomes Rickettsia d'aujourd'hui. Ces processus peuvent jouer un rôle important pour équilibrer la taille du génome afin de l'adapter au mode de vie intracellulaire. En outre, la pathogénicité des rickettsies peut être associée à la réduction génomique
The Rickettsia genus is composed of small, Gram-negative, bacteria that are obligate intracellular eukaryotic symbionts. Members of the genus Rickettsia are best known for infecting and causing severe diseases in humans and other animals. To date, 26 valid Rickettsia species have been identified worldwide, including 20 that are proven pathogens. All validated Rickettsia species are associated to arthropods that act as vectors and/or reservoirs. The phylogenies based on various molecular markers have resulted in discrepant topologies, with R. bellii and R. canadensis being classified neither among spotted fever nor typhus group rickettsiae. In this thesis, using the advanced whole genomic sequencing methods, we have and analyzed the genomic sequences from four Rickettsia species, including R. helvetica, R. honei, R. australis and R. japonica. Phylogenomics constitute a new strategy to better understand their evolution. These microorganisms underwent a reductive genomic evolution during their specialization to their intracellular lifestyle. Several evolutive characteristics, such as gene rearrangement, reduction, horizontal gene transfer and aquisition of selfish DNA, have shaped Rickettsia genomes. These processes may play an important role in free-living bacteria for balancing the size of genome in order to adapt the intracellular life style. In addition, in contrast with the concept of bacteria becoming pathogens by acquisition of virulence factors, rickettsial pathogenecity may be linked to genomic reduction of metabolism and regulation pathways

Les maladies à tiques posent un problème majeur que se soit du point de vue de la santé animale ou de la santé humaine. Parmi ces pathologies, la borréliose de Lyme est la maladie à transmission vectorielle la plus fréquente de l’Hémisphère Nord et, en France, l’Alsace représente l’une des régions avec la plus forte incidence. Ce travail de thèse a eu pour objectif d’évaluer les densités en nymphes ainsi que les taux d’infection à Borrelia burgdorferi sl et Anaplasma phagocytophilum dans cette région. Nous avons comparé nos résultats à ceux établis dans cette même région en 2003 et 2004. De plus nous avons étudié les facteurs environnementaux potentiellement responsables de la variabilité inter-site de la densité en nymphes et également cartographié le risque de borréliose de Lyme en Alsace. Notre travail, qui pour l’instant a été conduit en Alsace, tend à s’étendre à d’autres régions de France. Il nous paraît pertinent de poursuivre les études de terrains sur certains sites pris en compte dans ce travail de façon à objectiver les tendances observées dans notre région
Vector-borne diseases are today a major threat for human and animal health. Among those diseases, Lyme borreliosis is the most frequent vector-borne disease occurring in the Northern hemisphere, and the numbers of humans affected have been increasing in some parts of the world. In France, Lyme borreliosis is endemic to several regions including the Alsace region.The aim of this work was to investigate nymph densities and infection prevalence of Borrelia burgdoferi sl and Anaplasma phagocytophilum in this region. We compared our results to those obtained by Ferquel et al. in 2003 and 2004. We studied environmental factors involved in inter-site nymph density variability and mapped Lyme borreliosis nymph density in Alsace.For instance our work that has been conducted in Alsace, is now extended in other region of France. It will be interesting to validate our results with data from other area

La thèse vise à comprendre comment une diversité de définitions d'une maladie émergente et complexe, la Borréliose de Lyme, se construisent aujourd'hui dans un grand nombre de lieux. Ces définitions sont parfois concurrentes, parfois étrangères l'une à l'autre ; parfois médiatisées, parfois confinées dans des espaces discrets. Pour comprendre cette diversité, je mobilise le concept de pratique développé par Stengers (2006). J'ai accédé aux processus de connaissance mis en œuvre par les praticiens à travers les deux versants qui définissent une pratique : les obligations, qui renvoient à leur manière spécifique d'interroger l'objet ou l'être dont ils cherchent à apprendre quelque chose ; les exigences qui opèrent des exclusions et tracent des frontières entre pratiques. Cette grille d'analyse s'applique à des groupes de taille variable, professionnels ou non, mandatés ou pas par le politique, de même qu'aux vivants non-humains. La première partie situe la maladie de Lyme dans le champ des maladies et définit sa spécificité en regard des « maladies environnementales » qui ont pour cause les pollutions industrielles. En tant que maladie infectieuse ayant pour vecteur une tique et pour réservoir la faune sauvage, la maladie de Lyme présente davantage les traits d'une « maladie écologique » qui renouvelle l'attribution des responsabilités, les modes de gestion, la nature des entités incriminées ainsi que l'identité des praticiens impliqués. À partir de ce constat, j'ai fait l'hypothèse d'une « écologisation des problèmes sanitaires » : les problématiques environnementales s'immiscent dans d'autres secteurs. J'ai interrogé cette écologisation thématique à la lumière de « l'écologisation des pratiques » que Stengers définit comme un mode de relation entre pratiques qui remplace les exclusions par des coordinations pour produire des savoirs nouveaux, dynamiques et irréductibles à chaque pratique. La deuxième partie expose les pratiques de quatre groupes de praticiens : les malades chroniques qui échangent sur Internet, les infectiologues, les ticologues et les écologues généticiens des populations. L'analyse révèle l'existence de deux espaces de discussions marqués par des relations distinctes : dans le premier, médical, diagnostic et curatif, les définitions de la maladie s'opposent tandis qu'elles se chevauchent dans le second, environnemental, épidémiologique et préventif. Ces deux espaces entretiennent peu de relations entre eux. La troisième partie s'intéresse aux interractions entre praticiens. À travers un groupe de travail, un lieu, un concept et des techniques diagnostiques, j'interroge la rencontre effective entre pratiques environnementales et médicales. L'essentiel des collaborations entre acteurs environnementaux et médicaux portent sur la prévention de la maladie. Les savoirs écologiques, comme ceux des malades, ont pourtant un potentiel pour une autre élaboration du diagnostic de ces maladies. Cette analyse montre que des frictions apparaissent lorsque des praticiens interrogent un même vivant sur des modes différents. À l'inverse, une sympathie se manifeste entre praticiens dès lors qu'ils interrogent sur le même mode des vivants différents. Plus qu'une écologisation du sanitaire, la thèse met en évidence un processus de « sanitarisation de l'écologie ». En effet, ce sont les praticiens rattachés à l'écologie qui s'immiscent dans la thématique des « maladies infectieuses émergentes ». Les savoirs qu'ils produisent tendent à dépeindre un ensemble de maladies variables dans le corps et le milieu, qui rappelle la définition par les malades, sans que ces groupes de praticiens disposent à ce jour d'espace de rencontre
This thesis aims to understand how a range of definitions of a complex and emerging disease, the Lyme disease, are currently being constructed in many places. These definitions sometimes compete and sometimes develop separately ; they are sometimes widely disseminated and sometimes circumscribed in discrete places. To understand this diversity, I use the concept of « practice » as developed by Stengers (2006). A practice is defined by two sides : obligations, which refer to the specific way in which practitioners relate to the object or being they seek to learn something about ; demands, which generate exclusions and draw boudaries between practices. This framework applies to groups of different sizes and natures, and to non-humans beings. The first part of the thesis situates the Lyme disease among other diseases and clarifies its differences with the « environmental diseases » caused by industrial pollutions. As an infectious disease transmitted by a tick and with a wildlife reservoir, the Lyme disease rather presents the features of an « ecological disease » that renews the attribution of responsibilities, management modes, the nature of entities that are incriminated and identity of practitioners involved. This statement led me to the hypothesis of an « ecologization of health problems » : environmental issues are introduced in other domains. I examined this thematic ecologization through the « ecologization of practices », which Stengers defines as a mode of relation between practices where exclusions are replaced by coordinations in order to produce new, dynamic and transversal knowledge. The second part presents the practices of four groups of practitioners : persons with chronic Lyme disease who exchange on the Internet, infectious disease specialists, tick specialists and specialists of population genetics. The analysis shows the existence of two discussion spaces characterized by distinct relationships : in the first one, which is medical, diagnosis and cure-oriented, definitions of the disease oppose one another while they overlap in the second space, which is environmental, epidemiological and prevention-oriented. There are few relations between these two spaces. The third part focuses on the interactions between practitioners. Through a work group, a place, a concept and diagnosis techniques, I scrutinize how environmental and medical practices actually encounter one another. Most collaborations between environmental and medical practitioners concern the prevention of the disease. Yet, the ecological knowledge of the sick persons has a potential for another elaboration of the diagnosis of these diseases. The analysis shows that frictions appear when practitioners relate differently to a same being. On the contrary, there is sympathy between practitioners who relate similarly to different beings. Rather than an « ecologization of the health sector », this thesis shows a process of « sanitarization of ecology ». Indeed, the practitioners related to ecology are those who become involved in the emerging infectious diseases issues. The knowledge they produce suggests a set of diseases that vary across space and bodies. This reminds how the sick persons define their disease. However, these groups of practitioners do not have (so far) a place to meet and exchange

Le genre Rickettsia est composé de bactéries Gram-négatives, intracellulaires obligatoires qui causent un éventail de maladies humaines à travers le monde. Des nouvelles techniques ont permis de progresser dans l'identification et la classification des Rickettsia, y compris l'introduction de méthodes moléculaires comme la comparaison de séquences de gènes (ARNr 16S, ompA, ompB, gltA, sca4 …) et la création du statut de sous-espèce. La génomique et les techniques de séquençage de nouvelle génération ont permis d’accéder à une nouvelle façon d’en apprendre davantage sur la pathogenèse et l'évolution de Rickettsia. La première partie de cette thèse est une revue sur les avantages et les limites de la génomique en taxonomie des procaryotes, tandis que la seconde partie est constituée des analyses génomiques de cinq sous-espèces de Rickettsia et une nouvelle espèce de Rickettsia. En utilisant des méthodes de séquençage à haut débit, nous avons obtenu les génomes de R. sibirica sibirica, R. sibirica mongolitimonae, R. conorii indica, R. conorii caspia, R. conorii israelensis et R. gravesii. Ce travail constitue la base d’autres études qui permettront de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques, l’évolution, et la taxonomie des rickettsies
The Rickettsia genus is composed of Gram-negative, obligate intracellular bacteria that cause a range of human diseases around the world. New techniques have led to progress in the identification and classification of Rickettsia, including the introduction of molecular methods like sequence comparison (16S rRNA, ompA, ompB, gltA, sca4 …) and the creation of the subspecies status. Genomics and next-generation sequencing have opened a new way to learn more about the pathogenesis and evolution of Rickettsia. The first part of this thesis is a review on the advantages and limitations of genomics in prokaryotic taxonomy, while the second part consists of the genomic analyses of five Rickettsia subspecies and a new Rickettsia species. Using high-throughput sequencing methods, we obtained the draft genomes of R. sibirica sibirica, R. sibirica mongolitimonae, R. conorii indica, R. conorii caspia, R. conorii israelensis, and R. gravesii. This work can be a basis of further studies to increase the understanding on the disease-causing mechanisms, evolutionary relationships, and taxonomy of rickettsiae

L’augmentation depuis une trentaine d’années des maladies infectieuses dites émergentes ou ré-émergentes chez l’homme, causées à plus de 70% par des pathogènes issus d’espèces hôtes animales (i.e. Ebola, SIDA), stimule l’étude de systèmes éco-épidémiologiques à l’interface entres populations humaines et animales (i.e. sauvages et/ou domestiques).Le contact entre hôtes est un phénomène important dans l’étude de ces systèmes car il permet la transmission des pathogènes entre individus et la diffusion de maladie au sein et entre populations. Nous avons choisi la maladie de la fièvre aphteuse comme modèle d’étude de la transmission de pathogènes des populations sauvages vers les populations domestiques. Le buffle africain (Syncerus caffer) étant le réservoir présumé de cette maladie fortement contagieuse, nous nous sommes interrogés sur les conditions de transfert au bétail (Bos taurus et Bos indicus) du virus aphteux aux frontières de trois parcs nationaux africains qui constituent des interfaces entre espaces anthropiques et protégés perméables aux mouvements d’animaux. Dans le cadre de ce doctorat 4 protocoles ont été mis en place entre 2010 et 2011 au Zimbabwe. Premièrement, des colliers GPS (Global Positionning System) ont été déployés sur des bovins sauvages/domestiques pour décrire leurs déplacements dans le paysage et quantifier les contacts interspécifiques. Des colliers furent également posés sur l’une des espèces prédatrices de ces ongulés: le lion (Panthera leo). L’intégration de la guilde des prédateurs nous a permis d’estimer les modifications de l’utilisation de l’espace par les herbivores en réponse à la présence de carnivores et les conséquences en termes de contacts et de transmission interspécifique de pathogènes. Deuxièmement, un suivi longitudinal sérologique sur le bétail a complété le protocole télémétrique avec des prélèvements répétés sur des individus marqués selon le cycle saisonnier. Troisièmement, les contacts au sein des populations de bovins domestiques ont été caractérisés par des enquêtes auprès des éleveurs. Quatrièmement, le rôle potentiel de la diversité des hôtes sur le risque infectieux d’un écosystème a été exploré par l’estimation de densité de macro-parasites dans le paysage selon une variation de la gamme d’hôtes potentiels (i.e. (i) sauvages, (ii) sauvages et domestiques et (iii) uniquement domestiques).Nos résultats montrent que (1) les taux d’interaction interspécifiques, estimés par télémétrie, varient entre sites et présentent une saisonnalité prononcée (i.e. pic saison sèche chaude). (2) La distribution des ressources conditionne la périodicité et la distribution de ces contacts dans les différents compartiments du paysage. (3) La fréquence des incursions du bétail dans un espace protégé ainsi que les taux de contacts avec les buffles influencent positivement la probabilité d’acquisition d’anticorps anti-aphteux chez le bétail. La probabilité de perte d’anticorps est également fonction du niveau d’interaction avec les buffles mais selon une relation négative. (4) La densité du réseau d’interaction intra-spécifique domestique influence positivement l’incidence sérologique de la fièvre aphteuse. (5) La présence de prédateurs supérieurs dans le paysage permettrait de limiter les incursions du bétail dans les espaces protégés et diminuerait la probabilité d’infection par les populations d’hôtes sauvages. (6) Enfin les densités de macro-parasites dans la végétation sont supérieures dans des espaces communaux sans interaction avec les populations sauvages et où la richesse spécifique des hôtes est plus faible. Les résultats de cette étude sur la transmission interspécifique de pathogènes entre populations sauvages et domestiques dans les écosystèmes tropicaux ouvrent des champs de réflexion encore largement inexplorés, notamment sur l’évolution de la virulence et des modes de transmission des pathogènes ayant comme hôtes des populations sympatriques sauvages et domestiques
Emerging or re-emerging diseases in human populations have increased over the last thirty years. Since 70% of such diseases are caused by pathogens originating from animal hosts (i.e. Ebola, AIDS, and avian influenza), this increase has prompted the study of eco-epidemiological systems that occur at the interface between human and animal populations (i.e. wild and/or domestic). Contacts between hosts are particularly important factors in these systems since they result in pathogen transmission among individuals and, therefore, disease diffusion within and among populations. We used foot-and-mouth disease (FMD) as a model to study pathogen transmission from wild to domestic populations. As the African buffalo (Syncerus caffer) is the presumed reservoir of this highly contagious disease, we examined the conditions in which the virus was transmitted to cattle sensitive to the disease (Bos taurus and Bos indicus) at the borders of African national parks; these areas are interfaces between anthropogenic and protected areas in which animals can move freely.In the context, 4 protocols were implemented between 2010 and 2011 in Zimbabwe. First, GPS (Global Positioning System) collars were placed on cattle and buffalo in order to describe and analyze their movements across the landscape as well as to quantify interspecific contacts. In one of the study sites, collars were attached to one of the predators of these ungulates: the lion (Panthera leo). By integrating the predator guild into our telemetry protocols, we could examine the potential changes in spatial use by cattle and buffalo in response to predator presence and their consequences for contact dynamics and interspecific pathogen transmission. Second, a longitudinal serological survey was conducted in which tagged individuals were sampled repeatedly over the course of different seasons. Third, to characterize contacts within the domestic host population, interviews were conducted with cattle owners regarding their husbandry practices across seasons. Fourth, to describe the potential role of host diversity in ecosystem infection risks, macroparasite density (i.e. ticks) was estimated for landscape compartments that contrasted in terms of potential hosts present (i.e. (i) wild, (ii) domestic and wild, and (iii) domestic only).Our study primarily shows the following results. (1) Interspecific interaction rates, as estimated by telemetry, vary between sites and have a pronounced seasonality (peak occurs during the hot dry season). (2) Resource distribution (i.e. water and grazing areas) seems to condition the frequency and distribution of these contacts in the different landscape compartments. (3) Cattle incursion frequencies into protected areas and the frequency and intensity of contact with buffalo significantly positively affect the probability of foot-and-mouth antibody acquisition in cattle. The probability of antibody loss in cattle is also a function of diminished rates of interaction with buffalo. (4) Intraspecific interaction densities positively influence FMD serological incidence in cattle. (5) Top predator presence in the landscape could limit cattle incursion into protected areas and reduce the likelihood of their being infected by wild host populations. (6) Finally, the estimated densities of macroparasites in the vegetation were higher in communal spaces where there was no interaction with wild hosts and where host species richness was weak.The results of this study on the interspecific transmission of pathogens between wild and domestic populations in tropical ecosystems encourage the exploration of research topics that are still largely unexplored, including the evolution of virulence transmission modes of pathogens hosted by sympatric wild and domestic populations

La maladie de Lyme est la maladie à transmission vectorielle la plus répandue de l’hémisphère Nord. La peau est un organe clef dans cette maladie, car c’est à cet endroit qu’interagissent les cellules de l’hôte, le pathogène, le microbiote cutané et le vecteur. Nous avons développé un modèle murin d’infection disséminée de borréliose de Lyme, qui nous a permis de développer une méthode spécifique de détection de protéines de Borreliella dans le tissu cutané murin par SRM-MS, pouvant aboutir à une méthode de diagnostic chez l’homme. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés aux relations entre le microbiote cutané, les cellules résidentes de la peau, kératinocytes et fibroblastes, avec Borreliella. Les sécrétomes de trois bactéries commensales, S. epidermidis, P. acnes et C. striatum possèdent un effet synergique sur l’expression de gènes inflammatoires par les kératinocytes et les fibroblastes. Les sécrétomes de P. acnes et de C. striatum se sont également montrés capables d’inhiber une partie de la réponse inflammatoire des kératinocytes, pouvant aider le pathogène lors de la transmission/dissémination précoce
Lyme disease is the most common vector-borne disease in the Northern Hemisphere. Skin is a key organ in the disease, since it is the key interface where host cells, pathogen, skin microbiota and vector interact early during pathogen transmission. We developed a late lyme borreliosis model on mice. This model allowed us to develop a specific detection method of Borreliella proteins in the mouse skin by SRM-MS that might be used to develop a human diagnosis of disseminated Lyme disease. In a second part, we analysed the relationship between skin microbiota, resident skin cells (keratinocytes and fibroblasts), in the presence or absence of Borreliella. The secretome of three commensals bacteria, S. epidermidis, P. acnes and C. striatum was shown to have a synergistic activity with Borreliella in pro-inflammatory gene expressions by keratinocytes and fibroblasts. P. acnes and C. striatum secretomes were also able to inhibit partially the inflammatory response of keratinocytes that might help the transmission/dissemination of the pathogen

En Afrique, les fièvres récurrentes causées par différentes espèces bactériennes du genre Borrelia sont des infections négligées transmises par les arthropodes et sont responsables de manifestations cliniques variant d’une septicémie mortelle à des formes plus bénignes et d'autres manifestations cliniques, en particulier d'avortement chez les femmes enceintes. Quatre espèces différentes de Borrelia, initialement séparées les unes des autres sur la base de leur répartition géographique et de leur vecteur, sont actuellement cultivées de prélèvements cliniques et de vecteurs : Borrelia crocidurae, Borrelia duttonii, Borrelia recurrentis et Borrelia hispanica. Ces différentes espèces circulent sur le continent africain en parallèle avec au moins six espèces non encore cultivées et détectées dans des vecteurs. Notre travail est une contribution à l’investigation des fièvres récurrentes à Borrelia en Afrique. Dans cette perspective, nous avons mis au point la détection rapide en spectrométrie de masse MALDI-TOF des Borrelia dans les tiques en créant au préalable une base de données Borrelia MALDI-TOF-MS. La base de données de Borrelia et un logiciel de soustraction IHU ont été utilisés pour détecter B. crocidurae dans 20 tiques Ornithodoros sonrai, y compris huit tiques qui ont été testées positives pour B. crocidurae par PCR-séquençage, ce qui ouvre la voie à l'utilisation du MALDI-TOF-MS pour la double identification des vecteurs et des agents pathogènes vectorisés, dont il s’agissait du premier exemple maintenant étendu à d’autres modèles dans notre laboratoire
In Africa, relapsing fever borreliae are neglected arthropod-borne pathogens causing mild to deadly septicemia and other clinical manifestations, particularly abortion in pregnant women. Four different species of Borrelia, initially distinguished one from another on the basis of geography and vector, are currently cultured causative agents in Africa: Borrelia crocidurae, Borrelia duttonii, Borrelia recurrentis et Borrelia hispanica. These different species are circulating in parallel to at least six not-yet cultured species in vectors. Our work consisted in the investigation of recurrent fevers borreliosis in Africa. We have developed rapid detection in MALDI-TOF mass spectrometry of Borrelia in ticks by creating a prior a Borrelia MALDI-TOF-MS database. The Borrelia database and a custom software program that subtracts the uninfected O. sonrai profile were used to detect B. crocidurae in 20 O. sonrai ticks, including eight ticks that tested positive for B. crocidurae by PCR-sequencing; which paves the way for the use of MALDI-TOF-MS for the dual identification of vectors and vectorized pathogens. We have also illustrates a non-specialized circulation of B. crocidurae borreliae within a collection of 35 O. sonrai ticks in West Africa. These ticks were genotyped by 16S rRNA mitochondrial gene sequencing while B. crocidurae was genotyped by Multispacer Sequence Typing (MST). The 35 ticks were grouped into 12 genotypes strong geographic structuring and 35 B. crocidurae into 29 genotypes without strict geographic structure. One O. sonrai genotype carried several B. crocidurae genotypes and one B. crocidurae genotype was found in different O. sonrai genotypes