Ce document est dédié à la modélisation dynamique des interactions hôtes-parasites. Il porte sur deux modèles biologiques très différents, mais étudiés à l’aide de modèles épidémiologiques standards construits à partir de systèmes dynamiques à compartiments. La première contribution est l’implémentation d’un modèle ‘micro-parasites’ pour étudier la transmission du parasite protozoaire Trypanosoma cruzi, agent étiologique de la trypanosomiase américaine (ou ‘maladie de Chagas’), au sein d’une communauté d’hôtes synanthropiques et domestiques. L’analyse du modèle mathématique montre pour la première fois dans ce système biologique un effet de dilution associé aux hôtes aviaires, ainsi que la possibilité de réduire la transmission à l’homme par modification de la composition de la communauté d’hôtes domestiques. La seconde contribution porte sur la dynamique des ‘parasites génomiques’ que sont les éléments transposables. En utilisant les analogies entre concepts de génomique et d’écologie proposées par l’approche d’ « Écologie du génome », il a été possible d’adapter des modèles développés pour les ‘macro-parasites’ à la dynamique d’éléments transposables de classe 1, les retro-transposons. L’analyse de cesmodèles permet de formuler des hypothèses sur l’importance relative de la démographie des hôtes, de la distribution du nombre de copies entre les individus et des mécanismes moléculaires de silencing de ces éléments, sur leurpersistance au sein de population d’hôtes se reproduisant de façon asexuée. / This document is dedicated to the dynamic modeling of host-parasite interactions. It is about two distant biological models, who are studied using standard epidemiological models built from dynamic compartmental models. The first contribution is the implementation of a 'micro-parasites' model to study the transmission of the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, the etiological agent of American trypanosomiasis (or 'Chagas' disease), within a host community of synanthropic and domestic animals. The analysis of the mathematical model shows for the first time in this biological system a dilution effect associated with avian hosts, as well as the possibility of reducing the transmission to humans by modifying the composition of the domestic host communities. The second contribution deals with the dynamics of the "genomic parasites" that are the transposable elements. Using the analogies between genomics and ecology concepts proposed by the "Genome Ecology" approach, it was possible to adapt models developed for 'macro-parasites' to the dynamics of transposable elements of class 1, retro-transposons. The analysis of these models makes it possible toformulate hypotheses on the relative importance of the host demography, the distribution of the number of copies between individuals and the molecular mechanisms of silencing of these elements, on their persistence within the population of hosts reproducing asexually.

Les interactions hôte – parasites sont des systèmes qui affectent probablement la totalité des êtres vivants et constituent un facteur clé dans la compréhension de la dynamique des maladies infectieuses. On a abordé cette problématique en utilisant le système Fasciola hepatica/Lymnaeidae dans sur l'île de Cuba. Cette thèse utilise une approche basée sur différentes disciplines de la biologie comme l’écologie des populations (distribution et abondances de mollusques hôtes intermédiaires), l'écologie parasitaire (données de prévalences naturelles de parasites chez les hôtes), la génétique des populations en utilisant des marqueurs microsatellites (tant pour le parasite que pour les mollusques hôtes), et des études de susceptibilité et compatibilité douve/limnée.En ce qui concerne la diversité génétique du parasite, une très haute diversité et une forte probabilité d’allofécondation ont été observées. En revanche, on n’a pas trouvé de différentiation significatives entre souches. Les taux d’infection chez le bétail sont très élevés.Pour ce qui est de la biologie des populations des limnées hôtes, on a cartographié la distribution des deux espèces présentes à Cuba : Galba cubensis qui est très répandue et Pseudosuccinea columella qui n'est présente que dans la partie centre-occidentale. Nous avons mis en évidence des différences concernant les types d’habitats préférés pour chaque espèce : G. cubensis est plus plastique écologiquement et se retrouve beaucoup plus dans les sites anthropisés.L'étude des compatibilités douve/mollusque a révélé l’existence de populations avec une résistance naturelle à l’infection par F. hepatica chez la limnée P. columella. Ces populations sont génétiquement différenciées des populations sensibles. La plupart des populations sensibles sont monomorphes avec le même haplotype très répandu. Par contre, on a observé une diversité génétique plus importante chez G. cubensis qui suggère un temps évolutif plus ancien à Cuba. L’échantillonnage fait dans une aire de où la fasciolose sévit fortement chez le bétail a révélé un très faible taux d’infection naturel chez les limnées, mais avec de fortes variations d'intensités. Différentes combinaisons douve/limnée sympatriques et allopatriques testées expérimentalement ont montré une compatibilité supérieure de G. cubensis qui suggère une meilleure adaptation aux souches de F. hepatica cubaines.Les résultats obtenus montrent que la compréhension de la dynamique des maladies infectieuses ainsi que leur contrôle doivent s’appuyer sur des connaissances très solides de la biologie, écologie, génétique et évolution des systèmes hôtes – parasites. / Host – parasite interactions are biological systems that probably affect every living being. It also constitute a key factor in the understanding of infectious diseases. This subject has been studied using the Fasciola hepatica/Lymnaeidae system in the insular environment of Cuba. This thesis makes a biological multidisciplinary approach through population ecology (distribution and abundance of intermediary hosts snails), infection rates estimations of parasites in their hosts, population genetics using microsatellites markers (for both parasite and snails hosts), and studies of susceptibility and compatibility fluke/snail.The genetic diversity of the parasite is characterized by high values of diversity as well as probability of cross fertilization. However, we failed to detect significant differences between the strains but a highly infection rate is shared in cattle.Regarding the lymnaeid snails, the distribution of the two occurring species is mapped showing that Galba cubensis is widely distributed while Pseudosuccinea columella only exists in central-western Cuba. Both snail species differ in preferred habitat types and G. cubensis displays a higher ecological plasticity commonly observed in heavily human-transformed sites.Differences in host-parasite compatibilities have been revealed. It has been noted the existence of some populations of P. columella with a natural resistance to F. hepatica infection which display a marked differentiation of their population genetic structure compared to susceptible populations. Most susceptible populations are monomorphic with a very common haplotype in Cuba. Conversely, we observed a higher diversity in G. cubensis indicating a larger evolutionary time in Cuba. The sampling conducted in a fasciolosis endemic area revealed very low prevalences in the snail populations. However, strong variation in parasite mean intensity within individuals supports the high infection rates observed in cattle. Different sympatric and allopatric fluke/snail combinations were experimentally tested in which G. cubensis proved to be more compatible and suggest a better adaptation to the circulating F. hepatica in Cuba.Our results show that the understanding of infectious diseases’ dynamics and their effective control must strictly rely in a full knowledge of the biology, ecology, genetics and evolution of host – parasite systems.