Avec des recettes de plus d'un milliard de dollars pour l'exercice 2004, l'industrie porcine est le deuxième pilier de la filière bioalimentaire au Québec. Cependant, le développement des entreprises porcines se traduit souvent par des conflits opposant les producteurs agricoles et les riverains à cause de la dispersion des fortes odeurs autour des élevages porcins. En effet, l'élevage porcin pratiqué au Québec est de type intensif, avec des bâtiments pouvant abriter jusqu'à 2995 têtes de porcs. Les déchets solides et/ou liquides générés par ces animaux contiennent des polluants dont les plus nocifs pour la santé humaine sont le sulfure d'hydrogène H[indice inférieur 2]S et l'ammoniac NH[indice inférieur 3], Sous l'effet des paramètres météorologiques et topographiques, ces polluants peuvent se propager et causer des nuisances sur un rayon d'action jusqu'à environ 1 km autour d'un élevage. Cette situation avait amené le gouvernement provincial à adopter un moratoire de deux ans et demi sur les mégaporcheries pour contenir le mécontentement des populations qui n'hésitent plus à organiser des marches de protestation contre des projets d'agrandissement et/ou de construction de nouvelles porcheries. Notre zone d'étude est la MRC de L'Érable. Elle est située dans la région centre du Québec.Avec soixante-huit fermes porcines, le secteur du porc est un de ceux qui ont affiché la plus forte progression depuis deux décennies dans l'économie de la MRC. Notre étude a pour objectif final de trouver les emplacements potentiels dans la MRC de L'Érable pour implanter des élevages porcins qui ne nuisent pas aux populations riveraines. En premier lieu, nous avons établi une zone tampon de 1 km autour de chaque élevage pour vérifier la vulnérabilité des bâtiments et des routes. Cette opération a montré que bon nombre de bâtiments et de portions de routes sont potentiellement soumis à la pollution issue des élevages voisins. Pour confirmer cette assertion, nous avons ensuite utilisé le modèle de dispersion AERMOD. Les concentrations maximales trouvées lors de la simulation du modèle sont confrontées aux normes de qualité de l'air du MDDEP pour trouver les distances sécuritaires autour des routes et des résidences. Ces distances sont utilisées conjointement avec les normes de protection de l'hydrographie, des zones humides, des prises d'eau potable dans un modèle spatial pour identifier les meilleurs emplacements. Comme résultats, les concentrations maximales issues du modèle de dispersion sont pour un élevage individuel de 283,2 [micro]g/m[indice supérieur 3] en NH[indice inférieur 3], et 32,4 [micro]g/m[indice supérieur 3] en H[indice inférieur 2]S. Ces valeurs maximales dépassent respectivement le descripteur de toxicité chronique qui est de 100 [micro]g/m[indice supérieur 3] en NH[indice inférieur 3], ainsi que la norme horaire de 14 [micro]g/m[indice supérieur 3] de H[indice inférieur 2]S définie par le MDDEP. Pour mettre les résidences et les routes à l'abri des nuisances des élevages, il faudra les placer au-delà de 800 m de l'élevage porcin. Les emplacements potentiels résultant du modèle spatial montrent que les problèmes de nuisance d'odeurs que vivent actuellement les populations de la MRC de L'Érable viennent du fait que les élevages actuels ne respectent pas les distances séparatrices du MDDEP et ne sont pas localisés dans les lieux adéquats. L'aspect innovateur de notre étude réside dans l'utilisation de six outils d'analyse spatiale supporté par un modèle de dispersion des odeurs et les résultats satisfaisants obtenus à l'échelle locale. De la sorte, nous pensons que notre étude va contribuer à réduire les tensions sociales reliées à la problématique de la nuisance d'odeur par les élevages porcins. En outre, notre méthodologie pourra être utilisée ailleurs en l'adaptant au milieu d'étude vu que les problèmes de pollution de l'air dépassent les frontières des pays.

Certaines souches d’Escherichia coli sont des bactéries pathogènes connues depuis plusieurs dizaines d’années et en constante évolution. Dépendamment de son contenu génétique, la souche d’E. coli a la possibilité d’être un organisme commensal de l’intestin des mammifères et d’être bénéfique pour la santé ou être un redoutable pathogène autant pour les humains que les animaux. Cette bactérie peut causer plusieurs maladies chez l’humain comme la colique hémorragique et des infections urinaires. Les poulets dans les élevages peuvent être infectés par E. coli, menant souvent à d’importantes pertes économiques pour les producteurs. Mon projet de maîtrise porte principalement sur les souches d’E. coli et E. fergusonii isolées de poulets en santé et leur potentiel de virulence chez les poulets et les humains. Premièrement, j’ai testé la virulence d’isolats d’Escherichia de poulets en santé dans un modèle de septicémie chez le poussin naissant. J’ai par la suite comparé les génomes séquencés de plusieurs de ces souches pour essayer de déterminer les différences entre les souches ayant démontré un pouvoir pathogène dans ces tests et celles qui n’en ont pas démontré. Je présente ici une étude démontrant que plusieurs souches contenant une panoplie de gènes reliés à la virulence sont présentes dans des animaux en santé et peuvent ainsi poser un certain risque autant pour ceux-ci que la santé publique. Ces travaux permettent de mettre en évidence que les élevages de poulets peuvent représenter un réservoir important pour de potentielles souches pathogènes d’E. coli, mais aussi d’autres pathogènes émergents comme E. fergusonii.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les insectes hématophages impactent sur la santé humaine et animale par la nuisance et l’allergie induite par la piqûre ou par leur risque de transmission d’agents pathogènes. Les étudier permet de mieux prévenir, gérer ou traiter l’ensemble des pathologies induites. Au cours de cette thèse, nous avons étudié deux insectes que sont la punaise de lit et le phlébotome.- Pour les punaises de lit une revue de la littérature sur les méthodes d'élevage a été rédigée. Nous avons déterminé deux aspects que sont les facteurs physiques (température, humidité relative, photopériode) et physiologiques (type, fréquence des repas) à prendre en considération. Un travail de terrain de recueil de spécimens a permis d’étudier la génétique des spécimens par localités et d’évaluer le portage de pathogènes notamment la bactérie Wolbachia sp.- Pour le phlébotome, un élevage de l’espèce Phlebotomus perniciosus a été mis en place permettant d'évaluer deux modèles infectieux expérimentaux à Leishmania infantum sur souris BALB/c et sur gorgeur artificiel. Des captures de terrain ont été réalisées et une étude de la génétique de population de Phlebotomus ariasi a été publiée. Une revue de la littérature sur les principaux événements historiques et évolutifs des Leishmanies, des phlébotomes et des réservoirs animaux associés a été publiée.- Dans le cadre de cette thèse nous avons collaboré à un nouveau mode d’identification des diptères hématophages (dépôt d’un brevet).- Au cours de ces 3 années de thèse, nos activités entomologiques hospitalières ont permis la description de cas entomologiques originaux.Cette thèse a fait l'objet d'une bourse CIFRE financée par les Laboratoires VIRBAC. / Bloodsucking insects have an impact on the human and animal health particularly for the risk of pathogens transmission and the nuisance caused by their bite. To have knowledge on these insects can help and apply to prevent, manage or treat the diseases. In this thesis, we mainly focused on two insects: bedbugs and sandflies.- For bedbug, a literature review was carried out to classify the published data demonstrating preferred bedbug colony conditions. We showed that physical factors (temperature, relative humidity, photoperiod), and physiological factors (type, frequency of blood meals) play important roles in the laboratory colonies. A huge number of Cimex lectularius species was sampled from infested regions to study the spatial genetic structure and restricted gene flow in bed bugs in France and to evaluate the symbiotic flora including Wolbachia bacteria.- For sandfly, Phlebotomus perniciosus species was colonized for experimental infections by Leishmania infantum using murine model and artificial feeder. A local sandfly sampling was carried out in the rural regions of Nice city and were served in a study targeting the genetic population structure of Phlebotomus ariasi. Moreover, a historical study was conducted on the classification, evolution and dispersion of Leishmania parasites, sandflies and animals reservoirs.- A new identification method of bloodsucking Diptera was invented (submitted patent).- Thanks to the hospital-entomological activities, an original case report of phthiriasis on an old person was reported.- During this thesis with a scholarship CIFRE funded by Virbac Laboratories, I succeeded tosubmit and publish 7 articles and 1 patent.

Les champignons du genre Aspergillus sont des moisissures banales de l'environnement. Elles sont présentes dans le sol et sur des végétaux en décomposition. Les Aspergillus se propagent par l'intermédiaire de spores microscopiques en suspension dans l'air. L'Homme et les animaux sont exposés en permanence aux spores aspergillaires mais les défenses immunes empêchent leur développement dans l'organisme. Lorsque ces défenses sont amoindries, une aspergillose est possible. Dans ce cas, Aspergillus fumigatus et A. flavus sont le plus souvent incriminés. Les oiseaux sont beaucoup plus sensibles que les mammifères et l'environnement représenté par les élevages aviaires est propice à la prolifération des moisissures du genre Aspergillus. L'objectif de ce travail de thèse a été de caractériser la diversité génétique et la sensibilité aux antifongiques d'isolats d'Aspergillus provenant d'élevages aviaires dans la province du Guangxi en Chine. La première partie de la thèse est une analyse bibliographique sur les champignons du genre Aspergillus, les aspergilloses et les caractéristiques de l'élevage aviaire en Chine. Une première enquête a été réalisée dans 3 élevages près de la ville de Nanning et dans un élevage (incluant un éclosoir) à proximité de la ville de Guilin. Des écouvillonnages pharyngés et des prélèvements d'air ont été réalisés pendant plusieurs semaines. Des prélèvements ont également été faits sur des œufs dans l'éclosoir. Cette enquête a montré que le niveau de contamination fongique dépendait du type d'élevage. De nombreux isolats fongiques ont pu être collectés : 188 isolats d'A. fumigatus et 159 isolats d'A. flavus. La seconde partie du travail expérimental a porté sur la caractérisation de la diversité génétique d'A. fumigatus et d'A. flavus. Pour cela, la technique MLVA (multiple locus VNTR analysis) a été utilisée. Pour A. flavus, 8 marqueurs VNTR (variable-number tandem-repeat) ont été sélectionnés et une réaction PCR multiplex a été mise au point. Au total, 91 isolats d'A. flavus, incluant 6 souches de référence, ont été caractérisées avec le panel des 8 marqueurs VNTR. Cette analyse a permis de définir 78 génotypes distincts et un index de discrimination de 0,993. L'analyse de 188 isolats d'A. fumigatus avec 10 marqueurs VNTR a permis de définir 142 génotypes distincts. Certains génotypes d'A. flavus ou d'A. fumigatus sont clairement regroupés dans le nuage de point généré par l'analyse MST (minimum spanning tree). La troisième partie du travail expérimental a porté sur la sensibilité aux antifongiques de 177 isolats d'A. fumigatus. Ces isolats ont été récupérés dans des élevages aviaires en Chine et en France. Les isolats de Chine sont pour la plupart sensibles avec des valeurs minimales inhibitrices (vis-à-vis de l'itraconazole) comprises entre 0,38 et 0,75 µg/mL. Les isolats de France sont pour la plupart sensibles avec des valeurs minimales inhibitrices (vis-à-vis de l'itraconazole) comprises entre 0.19 and 1 µg/mL. Quatre souches ont été considérées comme résistantes : 2 souches provenant de deux élevages en Chine et 2 souches provenant de deux élevages en France. Des mutations sur le gène Cyp51A ont été détectées pour 11 isolats (3 résistants et 8 sensibles). Vingt et une mutations nucléotidiques ont été identifiées. Onze de ces mutations sont silencieuses et 9 sont à l'origine d'un changement de la composition de la protéine. Sept substitutions ont déjà été décrites dans la littérature ; les mutations A116R, E130D et Q131H sont originales.

L’émergence de bactéries multirésistantes aux antibiotiques conduit la médecine humaine et vétérinaire à des impasses thérapeutiques. L’usage abusif des ATBs accélère et accentue fortement le processus d’antibiorésistance. Le but de mon travail de thèse était d’apporter une solution au problème de surconsommation d’ATBs en médecine vétérinaire, particulièrement dans les élevages, tout en garantissant la santé animale. Nous avons développé une approche de thérapie combinatoire basée sur l’association d’ATBs déjà existants avec des molécules adjuvantes. Nous avons ainsi évalué l’activité de différents dérivés polyaminés d’origine naturelle sur des pathogènes dits « ESKAPE » qui présentent une relevance clinique majeure en médecine humaine. Ces différentes études ont permis de développer des protocoles de criblage, mais également des méthodes permettant d’élucider leur impact sur la physiologie bactérienne.Nous avons testé l’activité de ces composés en combinaison avec le florfénicol, ATB couramment utilisé pour traiter les infections respiratoires chez le porc. Après avoir identifié un adjuvant au florfénicol, nous avons pu déterminer son mode d’action par différentes méthodes de fluorescence et de bioluminescence. Nous avons pu démontrer que le composé permet de potentialiser l’activité de l’ATB par une action membranotrope et par une inhibition de l'efflux, augmentant ainsi la concentration intracellulaire en ATB, mais également par une inhibition de la force proton motrice (FPM). La motricité flagellaire des bactéries, est un facteur de virulence fonctionnant avec la FPM nous avons pu mettre en évidence une inhibition de la mobilité par le composé. / The constant increase of multidrug resistant bacteria is leaving clinicians and veterinarians with very limited options to treat bacterial infections. The main goal of my work was find a chemical solution to reduce the use of antibiotics in veterinary medicine, especially in swines, without affecting the health of the livestock. To achieve this goal, we have developed a drug combination approach based on the association of antibiotics with chemosensitizers, herein called adjuvants, some of which were polyamines derivatives from natural sources. To provide the proof of concept, combination of several derivatives from different chemical sources (marine sponges and plants) have been tested ex vivo on « ESKAPE » pathogens, which are among the most urgent bacterial threats. Results from these studies allowed us to develop procedures for screening antibacterial activities and methodologies for understanding the impact of the selected adjuvants on bacterial physiology.Florfenicol is a widely used antibiotic to treat respiratory infections in swine. Therefore, derivatives were further assessed in combination with florfenicol, and florfenicol adjuvants were identified. The mode of action of one chosen adjuvant on bacterial membranes was further investigated by using fluorescence and bioluminescence methods. Data showed that this molecule was able to potentiate the antibiotic activity by increasing its intracellular concentration (membranotrope activity and inhibition of efflux) but also causes inner membrane depolarization. Flagellar motility represents an important virulence factor which use PMF, and we showed a diminution of the motility's halo with our compound.

Les champignons du genre Aspergillus sont des moisissures banales de l'environnement. Elles sont présentes dans le sol et sur des végétaux en décomposition. Les Aspergillus se propagent par l'intermédiaire de spores microscopiques en suspension dans l'air. L'Homme et les animaux sont exposés en permanence aux spores aspergillaires mais les défenses immunes empêchent leur développement dans l'organisme. Lorsque ces défenses sont amoindries, une aspergillose est possible. Dans ce cas, Aspergillus fumigatus et A. flavus sont le plus souvent incriminés. Les oiseaux sont beaucoup plus sensibles que les mammifères et l'environnement représenté par les élevages aviaires est propice à la prolifération des moisissures du genre Aspergillus. L'objectif de ce travail de thèse a été de caractériser la diversité génétique et la sensibilité aux antifongiques d'isolats d'Aspergillus provenant d'élevages aviaires dans la province du Guangxi en Chine. La première partie de la thèse est une analyse bibliographique sur les champignons du genre Aspergillus, les aspergilloses et les caractéristiques de l'élevage aviaire en Chine. Une première enquête a été réalisée dans 3 élevages près de la ville de Nanning et dans un élevage (incluant un éclosoir) à proximité de la ville de Guilin. Des écouvillonnages pharyngés et des prélèvements d'air ont été réalisés pendant plusieurs semaines. Des prélèvements ont également été faits sur des œufs dans l'éclosoir. Cette enquête a montré que le niveau de contamination fongique dépendait du type d'élevage. De nombreux isolats fongiques ont pu être collectés : 188 isolats d'A. fumigatus et 159 isolats d'A. flavus. La seconde partie du travail expérimental a porté sur la caractérisation de la diversité génétique d'A. fumigatus et d'A. flavus. Pour cela, la technique MLVA (multiple locus VNTR analysis) a été utilisée. Pour A. flavus, 8 marqueurs VNTR (variable-number tandem-repeat) ont été sélectionnés et une réaction PCR multiplex a été mise au point. Au total, 91 isolats d'A. flavus, incluant 6 souches de référence, ont été caractérisées avec le panel des 8 marqueurs VNTR. Cette analyse a permis de définir 78 génotypes distincts et un index de discrimination de 0,993. L'analyse de 188 isolats d'A. fumigatus avec 10 marqueurs VNTR a permis de définir 142 génotypes distincts. Certains génotypes d'A. flavus ou d'A. fumigatus sont clairement regroupés dans le nuage de point généré par l'analyse MST (minimum spanning tree). La troisième partie du travail expérimental a porté sur la sensibilité aux antifongiques de 177 isolats d'A. fumigatus. Ces isolats ont été récupérés dans des élevages aviaires en Chine et en France. Les isolats de Chine sont pour la plupart sensibles avec des valeurs minimales inhibitrices (vis-à-vis de l'itraconazole) comprises entre 0,38 et 0,75 µg/mL. Les isolats de France sont pour la plupart sensibles avec des valeurs minimales inhibitrices (vis-à-vis de l'itraconazole) comprises entre 0.19 and 1 µg/mL. Quatre souches ont été considérées comme résistantes : 2 souches provenant de deux élevages en Chine et 2 souches provenant de deux élevages en France. Des mutations sur le gène Cyp51A ont été détectées pour 11 isolats (3 résistants et 8 sensibles). Vingt et une mutations nucléotidiques ont été identifiées. Onze de ces mutations sont silencieuses et 9 sont à l'origine d'un changement de la composition de la protéine. Sept substitutions ont déjà été décrites dans la littérature ; les mutations A116R, E130D et Q131H sont originales. / Fungi of the genus Aspergillus are moulds, which occur most frequently in soil, water and decaying vegetation. They sporulate abundantly and the spores are easily dispersed into the environment by air. As a result of this ubiquitous presence, animals and people are constantly exposed to Aspergillus spores. Aspergillus fumigatus and A. flavus are recognized as predominant causes of fungal diseases in humans and wide range of animals. Birds are much more sensitive that mammals and in avian farms, environmental conditions are favorable to the development of many fungal species, including Aspergillus spp. The objective of the present study was to assess the genetic diversity and antifungal susceptibility of Aspergillus isolates from avian farms in Guangxi, China. The first part of the experimental work related the evolution of fungal contamination in 3 avian farms near the city of Nanning and one farm (including a hatchery) near the city of Guilin. Pharyngeal swabs and air samples were collected during several weeks and 3 cycles of hatching were monitored. The average contamination level with Aspergillus spp. and Mucorales was significantly different according to the farms. The survey allowed to collect a total number of 188 A. fumigatus and 159 A. flavus isolates. The second part of the work was about the genetic diversity of A. fumigatus and A. flavus. For that purpose, the Multiple Locus Variable-number tandem-repeat (VNTR) Analysis was specifically developed and used. For A. flavus, 8 VNTR markers were selected and a multiplex reaction was designed. A total number of 91 A. flavus isolates, including 6 reference strains were typed with the panel of 8 VNTRs. This analysis yielded 78 different genotypes, which corresponds to a combined loci index of 0.993. Among all genotypes, 71 were only found once. The analysis of 188 A. fumigatus isolates using 10 VNTR markers led to the resolution of 142 distinct genotypes. Clusters of A. flavus or A. fumigatus isolates could be defined by using the graphing algorithm Minimum Spanning Tree. The third part of the experimental work was about the antifungal susceptibility of 177 A. fumigatus isolates collected in avian farms in China and France. Most of the isolates from China were susceptible to itraconazole with a Minimum Inhibitory Concentration (MIC) comprised between 0.38 and 0.75 µg/mL. Most of the isolates from birds and avian farms in France were susceptible to itraconazole with a MIC comprised between 0.19 and 1 µg/mL. MIC values of isolates collected in farms with antifungal chemoprophylaxis were not higher than those of isolates collected from birds (that never received antifungal drugs before the sampling). Susceptibility testings demonstrated that 4 isolates should be considered as resistant to itraconazole: (2 isolates from avian farms in Guangxi, China and 2 isolates from avian farms in France). A modification of the Cyp51A sequence was identified in 11 isolates (3 azole-resistant and 8 azole-susceptible isolates). Twenty-one nucleotidic mutations were detected. Eleven of these mutations were silent and 10 yielded to amino acid substitutions. Seven of these substitutions had already been described whereas mutations A116R, E130D and Q131H were original.