La viande de volaille et les oeufs constituent une source de protéines bon marché mais la production avicole est menacée par deux maladies virales, la grippe aviaire hautement pathogène et la maladie de Newcastle, ayant des implications économiques et de santé publique à travers le monde. L'introduction du virus de l'influenza aviaire (AIV) hautement pathogène H5N1 en Afrique en 2006 a souligné la nécessité d'une meilleure compréhension d'AIV en Afrique. Grâce à des études de surveillance, nous avons constaté que le virus H5N1 ne circulait plus après 2008 en Afrique subsaharienne. Toutefois, les analyses phylogénétiques réalisées sur le génome de virus faiblement pathogènes H5N2 trouvés chez des oiseaux sauvages au Nigeria ont révélé des caractéristiques de virus réassortants. La similitude d'un gène avec ceux trouvés dans d'autres virus d'Afrique australe renforce l'idée qu'AIV est capable de persister et circuler en Afrique. Nous avons également montré que de nouvelles souches virulentes du virus de la maladie de Newcastle (NDV) constituent la majorité des souches détectées. Leur distance génétique par rapport aux autres souches de NDV connues, leur diversité génétique et leur dispersion géographique suggèrent que ces souches ont probablement évolué localement, circulent depuis un certain temps dans la région et que le commerce et le mouvement d'animaux ont contribué à leur propagation. Nos résultats suggèrent également que la contribution des oiseaux sauvages à la dispersion des souches virulentes du NDV est probablement limitée. Au Luxembourg cependant, les oiseaux sauvages pourraient être un acteur important pour l'introduction du NDV / Poultry meat and eggs constitute one of the cheap sources of protein around the world but poultry production is threatened by two main viral diseases, highly pathogenic avian influenza and Newcastle disease, with economic and public health implications worldwide. The introduction of highly pathogenic avian influenza H5N1 virus in Africa in 2006 highlighted the necessity of a better understanding of avian influenza virus (AIV) in Africa. Through surveillance studies, we found that H5N1 virus was not circulating anymore in sub-Saharan Africa after 2008. However, phylogenetic analyses performed on the genome of low pathogenic H5N2 viruses found in wild birds in Nigeria revealed that they were reassortants. The similarity of one gene to those found in other AIV viruses from Southern Africa strengthened the hypothesis that AIV may actually persist and circulate in Africa. We have shown that new virulent strains of Newcastle disease virus (NDV) constituted the majority of the strains detected. Their genetic distance compared to other NDV strains, their genetic diversity and their geographic dispersion in West and Central Africa suggested that these strains probably evolved locally, that they circulated for some time in the region and that trade and movement of animals likely contributed to their spread. Our findings also suggested that the contribution of wild birds to the dispersion of virulent strains of NDV was probably limited. In Luxembourg however, wild birds may be an important player for the introduction of NDV strains

Nous avons exploré la diversité génétique du complexe d'espèces Ralstonia solanacearum (ceRs) pour caractériser et comprendre les graves épidémies de flétrissement bactérien qui sévissent à Madagascar. Une large collection de souches (n=1224; 75 sites) est constituée. Les souches sont assignées aux phylotypes I, III, et la grande majorité associée à l'épidémie appartiennent au groupe IIB-1 (‘Brown rot’ des anglo-saxons) signalé pour la première fois à Madagascar. L'approche MLVA (RS2-MLVA9) a révélé leur apparenté aux souches IIB-1 distribuées mondialement, suggérant ainsi une introduction malheureuse à Madagascar. Trois populations clonales se propagent par des tubercules infectées. Le génotypage des souches du phylotype III, avec le schéma hautement résolutif RS3-MLVA16 que nous avons développé, a révélé une forte diversité génétique structurée géographiquement en onze populations clonales bien différenciées. Cette structure reflète un caractère endémique des populations suggérant l'absence de transmission par tubercules. Les souches malgaches sont différentes de celles d'Afrique continentale. Les souches IIB-1 et III présentent deux modèles épidémiologiques différents. Les variétés de pomme de terre cultivées à Madagascar n'ont montré aucune résistance génétique vis-à-vis du panel de souches malgaches. Cependant, dans nos conditions expérimentales les accessions 720118 et 800934 sont résistantes aux souches I-31 non détectées pour l'instant à Madagascar, mais prévalentes dans l'océan Indien. Nous disposons ainsi d'un outil robuste pouvant être appliqué à l'étude du phylotype III, d'une vue globale de la structure des populations et d'épidémiologie du ceRs. / This thesis is exploring genetic diversity, population structure and molecular epidemiology of the Ralstonia solanacearum species complex (Rssc) causing potato bacterial wilt outbreaks in Madagascar. We characterized a large collection of strains (n=1224; 75 sites) collected from potato production areas. Surprisingly, the large outbreaks were associated with IIB-1 strains (Brown rot) while a few were associated with phylotypes I and III. This is the first report of phylotype IIB-1 in Madagascar. The IIB-1 strains were genotyped based on MLVA (RS2-MLVA9). And Malagasy phylotype IIB-1 clustered with worldwide distributed strains. Fine scale genetic investigation suggested three clonal populations that were introduced and spread through latently infected tuber-seeds. Phylotype III strains were genotyped with the highly discriminatory RS3-MLVA16 scheme we developed. Genetic population analyses revealed a high genetic diversity within phylotype III strains that geographically structured into 11 clonal populations. This support the endemic character of the phylotype III population in Madagascar and suggests no transmission with potato tubers. Malagasy strains were distinct from continental African strains. A clear-cut epidemiological profile is shown between IIB-1 and III strains. Genetically, no bacterial wilt resistance properties were shown for the most popular Malagasy potato cultivars, except two cultivars: 720118 and 800934 that showed strong resistance to phylotype I-31 strain that are predominantly distributed in the Indian Ocean. This study offered tool to genotype phylotype III strains and gives an insights into population structure and epidemiology of the Rssc.

Parmi les parasites, les échinocoques revêtent une importance majeure en santé publique de par leur distribution mondiale et les maladies potentiellement très graves, qu’ils occasionnent. En Europe, les espèces présentes sont E. multilocularis, qui a un cycle sylvatique et E. granulosus spp., dont les hôtes sont essentiellement domestiques.En France, peu de données étaient disponibles quant à la distribution de ces espèces parasitaires lors de la création du LNR Echinococccus spp. en 2006. Une forte réduction supposée des zones et du niveau d’enzootie pour E. granulosus laissait envisager un risque zoonotique moindre voire désormais absent. S’agissant d’E. multilocularis, l’expansion constatée en Europe était également suspectée en France. La modification des techniques de parasitologie classique ainsi que le développement d’outils moléculaires par le LNR ont contribué à l’actualisation et à une meilleure connaissance de la distribution des espèces parasitaires en France.Une large étude de surveillance menée chez le renard avec la méthode SSCT validée par le LNR a révélé une expansion de la zone d’enzootie d’E. multilocularis jusqu’en Ille-et-Vilaine. L’analyse par microsatellite EmsB a permis d’estimer à plusieurs décennies la dispersion du parasite vers l’ouest et le nord à partir du foyer historique de l’est. Cette expansion a été confirmée à l’ouest chez des rongeurs aquatiques et rétrospectivement au sud chez le renard.Des études de surveillance d’E. granulosus en abattoir ont confirmé sa présence dans le sud de la France et en Corse. Les caractérisations moléculaires ont permis d’identifier E. granulosus sensu stricto dans le sud et E. canadensis G6-7 en Corse. Un plan de surveillance national en abattoir a ensuite montré la présence d’E. granulosus s.s. à travers l’ensemble du territoire continental. Les niveaux de prévalence d’infestation par E. granulosus s.s. estimés chez les ovins à 15,3 et chez les bovins à 8,3 cas pour 1 million de têtes abattues sont très inférieurs à ceux décrits il y a vingt ans. Deux foyers majeurs constitués par les Alpes pour E. granulosus s.s. et la Corse pour E. canadensis G6-7 demeurent, alors que l’identification d’E. ortleppi confirme le maintien de cette espèce zoonotique pourtant désormais rare en Europe.Les niveaux de prévalence d’infestation par E. multilocularis chez le chien et le chat en France confirment leurs importances mineures dans le maintien du cycle parasitaire. Le rôle zoonotique du chat semble négligeable d’après les observations d’infestations naturelles, corroborées par les données obtenues lors d’infestations expérimentales. La vermifugation régulière et adaptée des chiens, en particulier des chiens de chasse, apparait nécessaire. Cette recommandation de vermifugation canine s’applique également pour E. canadensis G6-7 en Corse, où l’accès aux viscères des porcs et des sangliers implique un volet sylvatique dans le cycle.La reconnaissance de l’expertise du LNR a permis d’initier des collaborations internationales qui ont en retour enrichi la diversité des situations épidémiologiques étudiées. Ainsi, l’étude de la diversité génétique d’E. multilocularis (microsatellite EmsB) a contribué à une meilleure compréhension de la dynamique d’expansion du parasite en Europe (Pologne, Suède, Danemark). L’étude des foyers d’hyper enzootie d’E. granulosus (Moldavie, Maroc, Algérie) et la caractérisation des espèces présentes et de leurs niveaux d’infestation chez les hôtes intermédiaires a permis d’envisager des actions de lutte adaptées. Le LNR a participé à l’expérimentation de méthodes de lutte contre E. multilocularis, démontrant la complexité des conditions requises pour leur efficacité tant par la vermifugation des renards que par la régulation de leur population. Au bilan, les nouvelles données épidémiologiques obtenues au cours des dix années de travaux ont permis d’aboutir à une meilleure appréhension du risque zoonotique actuel lié aux échinocoques en France / Among parasites, Echinococcus species are of major public health importance due to their worldwide distribution and the potential severity of the diseases they cause. In Europe, the endemic species are E. multilocularis, which has a sylvatic lifestyle, and E. granulosus spp., which the hosts are mainly domestic species. When the Echinococcus spp. NRL was created in France in 2006, few data were available on the distribution of these parasitic species. The implementation of health measures made it possible to consider a marked reduction of the endemic level and geographical distribution of E. granulosus and consequently a reduced or inexistent zoonotic risk. With regard to E. multilocularis, the parasite spread already observed in Europe was also suspected in France. The development of classical parasitology and molecular techniques for diagnosis and epidemiology has helped improve understanding of the distribution of these parasitic species in France.A large-scale surveillance study in foxes, using the SSCT method validated by the NRL, led to the description of significant westward and northward expansion from E. multilocularis’s historical endemic focus, which was estimated, using a spatio-temporal scenario deduced by EmsB microsatellite analysis, to have begun several decades ago. Molecular analyses of various types of animal samples confirmed its westward expansion in aquatic rodents. Its extension southward was confirmed thanks to fecal samples of foxes.Surveillance studies of E. granulosus at the slaughterhouse confirmed its presence in southern France and in Corsica. The first molecular characterization of this parasite in France resulted in the identification of E. granulosus sensu stricto in southern France and E. canadensis G6-7 in Corsica. The presence of E. granulosus s.s. throughout continental France was then observed on the basis of a national surveillance study at the slaughterhouse. The prevalence level of infection by E. granulosus s.s. estimated per million was 15.3 cases in sheep and 8.3 cases in cattle which was much lower than that described 20 years ago. The two main endemic foci – the Alps for E. granulosus s.s. and Corsica for E. canadensis G6-7 – still exist, while the identification of E. ortleppi confirmed maintenance of this species despite its current rarity in Europe.In France, the low prevalence of E. multilocularis infection in dogs and cats was ascertained, confirming the minor contribution of these hosts to the lifecycle. The zoonotic role of the cat appears to be negligible based on observations of natural infection cases and on data obtained from experimental infection. The regular and adapted deworming of dogs, especially hunting dogs, appears to be necessary. This deworming recommendation is also relevant against E. canadensis G6-7 in Corsica where access to viscera of pigs and wild boar adds a sylvatic component at this lifecycle.An acknowledgment of the NRL’s expertise led to several international collaborations which in turn contributed to the diversity of the epidemiological situations studied. Thus, the study of the genetic diversity of E. multilocularis by EmsB microsatellite led to a better understanding of the parasite’s expansion dynamics throughout Europe. The study of foreign foci of E. granulosus led to characterization of the endemic parasitic species and of their prevalence levels in intermediate hosts, which made it possible to plan appropriate control measures. The NRL participated in the testing of control methods against E. multilocularis, including deworming of foxes and population regulation, which demonstrated the complexity of the conditions required for these methods to be effective.The epidemiological data obtained over ten years of studies has led to a better understanding of the current zoonotic risk associated with the Echinococcus species in France

Les répétitions en tandem sont constituées de successions de motifs d'ADN. Ces structures sont présentes dans tous les organismes, procaryotes comme eucaryotes et, même si leur rôle biologique est encore peu compris, elles ont des applications dans de nombreux domaines. Tout d'abord, chez les bactéries, les répétitions en tandem polymorphes, dont le nombre d'unités varie, se révèlent un outil puissant pour l'identification de souches à des fins épidémiologiques. Par ailleurs, certaines répétitions en tandem humaines ont la propriété de muter à des fréquences élevées : les minisatellites hypermutables sont les éléments les plus instables du génome humain. Ils peuvent être utilisés comme biomarqueurs d'exposition à des agents potentiellement mutagènes tels que les radiations ionisantes. D'un point de vue plus fondamental, ils sont également un modèle d'étude des mécanismes d'instabilité des génomes. Dans cette thèse, nous mettons à profit les données issues du séquençage afin d'identifier des répétitions en tandem polymorphes. Nous avons tout d'abord élaboré une base de données des répétitions en tandem accessible sur le web (http://minisatellites.u-psud.fr), qui fournit un accès aux répétitions en tandem de génomes entiers. Ensuite, dans le but de sélectionner les répétitions en tandem polymorphes, plusieurs stratégies ont été mises en oeuvre. D'une part, chez les bactéries pour lesquelles les séquences de plusieurs souches étaient disponibles, nous avons créé un utilitaire de comparaison de souches, afin d'identifier des marqueurs polymorphes utilisables en épidémiologie. D'autre part, une étude menée sur les minisatellites humains a permis de définir des critères prédictifs du polymorphisme à partir de la séquence d'un seul allèle de minisatellite, et a en outre mis en évidence un nouveau minisatellite hypermutable situé dans une séquence codante putative. Les critères prédictifs ont également été appliqués à l'identification de minisatellites codants potentiellement polymorphes dans le génome humain.

La septicémie associée à un cathéter de voie centrale (central line-associated bloodstream infection, CLABSI) est la cause la plus fréquente d’infection nosocomiale aux soins intensifs et entraine une morbidité significative, un allongement des durées d’hospitalisation et un accroissement des coûts. La maîtrise des CLABSI est une préoccupation permanente dans les institutions hospitalières. <p>Les staphylocoques à coagulase négative (SCN), et en particulier Staphylococcus epidermidis, colonisants de la peau, sont parmi les agents pathogènes opportunistes les plus fréquemment impliqués dans les infections de matériel étranger comme les cathéters, grâce à leur capacité à produire un biofilm. <p>Dans un travail préliminaire sur la prise en charge des septicémies sur cathéters à chambres implantables, nous avons observé qu’un tiers des septicémies dues à des SCN se solde par le retrait du cathéter et que la sévérité des présentations cliniques est très variable. Nous avons suspecté que des facteurs liés à S. epidermidis lui même pouvaient jouer un rôle dans la sévérité de la présentation clinique et le succès ou l’échec thérapeutique. <p><p>Objectifs :<p>Ce travail de thèse a pour but d’approfondir les connaissances nécessaires à la maîtrise de la septicémie sur cathéter à S. epidermidis. Il a été développé sur deux axes principaux :(1) une recherche sur les facteurs liés au pathogène, basée sur l’étude phénotypique et génotypique des différences entre les S. epidermidis provenant de trois sous-populations (volontaires sains - personnel soignant - patients avec CLABSI) et sur la compréhension de la source à l’origine de la contamination (peau du patient versus personnel soignant); (2) une approche clinique opérationnelle sur les aspects de prévention et de surveillance des CLABSI.<p><p>Méthodes :<p>Nos travaux de recherche ont porté sur l’épidémiologie moléculaire des S. epidermidis (pulsotypie, PFGE et multi-locus sequence typing, MLST), sur leur antibio-résistance (phénotypique et génotypique), sur la détermination du type de cassette mec (SCCmec typing), sur l’identification de facteurs de virulence [ACME (arginine catabolic mobile element) et ica (intercellular adhesin)] et sur la recherche de la production de biofilm in vitro dans les sous-populations étudiées. <p>Nous avons également discuté les limites des définitions des CLABSI dans une étude comparative et avons investigué, dans une étude multicentrique, la prévention des CLABSI par un programme de monitoring externe des processus de soins de cathéters et de feedback régulier au personnel soignant concernant leurs indicateurs de performance. <p><p>Résultats :<p>Facteurs liés au pathogène :<p>Les souches de S. epidermidis colonisant le personnel soignant sont résistantes à plus <p>d’antibiotiques que celles colonisant les volontaires sains (multisensibles), mais à un moins grand nombre que celles causant des CLABSI (souvent multirésistantes), à l’exception de la résistance à la méticilline. <p>La production de biofilm est sous la dépendance de l’opéron ica mais l’expression de ces gènes est variable, soumise à une régulation complexe. La majorité des S. epidermidis ayant une production importante de biofilm in vitro sont porteurs de l’opéron ica tandis que la majorité des S. epidermidis n’en produisant pas sont ica négatif. Par contre, nous avons observé que les souches de S. epidermidis formant un biofilm in vitro avec une biomasse importante étaient présentes dans les trois sous-populations étudiées. <p>Tant les S. epidermidis commensaux que ceux responsables d’infection présentent une grande diversité génétique par PFGE mais ils se révèlent, après analyse MLST, comme appartenant pour la plupart au même complexe clonal (CC).<p>Nous avons également montré que dans un tiers des cas, les souches de S. epidermidis récoltées sur les mains des soignants dans le même hôpital et au cours de la même période de temps, sont identiques à celles responsables de CLABSI, ce qui soutient l’hypothèse que les soignants peuvent servir de réservoir.<p>Cependant, les présentations cliniques les plus sévères de CLABSI sont dues à des souches de S. epidermidis appartenant à certains MLST séquences types (STs) particuliers :ST2 et SLV (single locus variant) ST54, toutes ica positives, mecA positives et multi-résistantes. Aucune souche présentant ces MLST types n’a été retrouvée sur les mains des soignants, ni chez les volontaires sains. <p><p>Surveillance et prévention :<p>Nous avons démontré que l’intensité de la documentation microbiologique et l’usage de définitions incluant des critères cliniques font varier les densités d’incidence de CLABSI mesurés et donc limitent l’intérêt des comparaisons inter-hospitalières. <p>Nous avons également démontré l’efficacité d’un programme original de prévention de type audit externe des compliances aux processus de soins des cathéters associé à un feedback régulier. En effet, nous avons observé une diminution statistiquement significative de l’incidence des CLABSI dans les unités de soins intensifs mais nous avons également identifié les limites de cette approche.<p><p>Conclusion :<p>La septicémie sur cathéter due à S. epidermidis peut être contrôlée par un programme de prévention en diminuant les risques de contamination tant endo- qu’extra-luminale. Cependant, certains clones de S. epidermidis (ST2 et ST54) particulièrement adaptés à l’environnement hospitalier, combinant virulence et multi-résistance, sont responsables de présentations cliniques sévères de CLABSI. De nouvelles approches basées sur les caractéristiques des souches pathogènes de S. epidermidis et sur la sévérité de la présentation clinique de la CLABSI pourraient permettre le développement de stratégies de prévention et de traitement plus ciblées.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les infections respiratoires et plus particulièrement la pneumonie représentent la première cause de mortalité infantile dans le monde. L’essor des technologies de diagnostic moléculaire a permis de mettre en évidence une étiologie très hétérogène des infections respiratoires ainsi qu’un taux élevé de co-infection virale et bactérienne dont l’impact clinique reste difficile à évaluer. La recherche translationnelle menée au cours de ce projet de thèse avait pour objectif de décrire l’étiologie des infections respiratoires ainsi que l’impact des co-infections sur la modulation de la réponse immunitaire innée. Nous avons développé un modèle d’étude in-vitro d’infection successive de cellules présentatrice d’antigènes (CPA) humaines par le virus Influenza (IAV) et Streptococcus pneumoniae (SP) et étudié la modulation de la réponse inflammatoire. Les résultats obtenus démontrent que la co-infection des CPA par ces deux pathogènes majeurs de la pneumonie impacte fortement sur leur viabilité et induit une dérégulation importante de la réponse inflammatoire. Au cours de la co-infection, la chémokine pro-inflammatoire IP-10 est exprimée de manière synergique suggérant un rôle jusqu’à présent non décrit de cette chémokine dans la pathogénèse de la pneumonie. Nous avons également démontré que les micro-ARNs (dont le miR-200a-3p) participent activement à la régulation de la réponse inflammatoire, en ciblant des régulateurs de la voie de signalisation JAK-STAT (SOCS-6) et indirectement la voie de synthèse d’IP-10. Récemment, nous avons évalué la réponse inflammatoire d’enfants âgés de moins de 5 ans hospitalisés pour une pneumonie, en partenariat avec les équipes médicales et scientifiques du Paraguay via le réseau GABRIEL. Ce volet d’étude confirme 1) une étiologie variée de la pneumonie chez l’enfant et 2) un taux d’IP-10 sérique significativement plus élevé chez les enfants co-infectés et présentant une pneumonie très sévère. / Respiratory infections, especially pneumonia are the leading cause of death among children under 5 years-old worldwide. Advances in molecular diagnostic have highlighted heterogeneous etiologies of respiratory infections with a high proportion of viral and bacterial co-infections whose clinical impact remain difficult to assess. The translational research conducted during this thesis aimed to describe the etiology of respiratory infections and the impact of viral and bacterial co-infections on the innate immunity.We have developed an in-vitro study model of sequential infection of antigen presenting cells (APC) by the human influenza virus and Streptococcus pneumoniae and studied the modulation of the inflammatory response. The results show that APC co-infection by those two major pathogens of pneumonia strongly impacts cells viability and induces a significant deregulation of the inflammatory response. During co-infection, pro-inflammatory chemokine IP-10 is synergistically expressed suggesting a role so far undescribed for this chemokine in the pathogenesis of pneumonia. We also demonstrated that micro-RNAs (including miR-200a-3p) actively participate in the regulation of the inflammatory response by targeting the signaling pathway regulators JAK-STAT (SOCS-6) and indirectly IP-10 signalling pathway.Recently, we evaluated the inflammatory response of children aged under 5 hospitalized for pneumonia, in partnership with medical and scientific teams of Paraguay involved in the GABRIEL network. This study confirmed 1) a varied etiology of childhood pneumonia and 2) a significant elevated IP-10 serum level among children with very severe pneumonia caused by mixed viral and bacterial co-infections.

Les protozooses digestives restent une des premières causes de morbidité, de malnutrition et de mortalité dans le monde. Cependant, la biologie de certains protozoaires entériques comme Blastocystis est mal connue et il reste négligé par les autorités sanitaires. Ce parasite colonise le tractus intestinal de l’Homme et de nombreux animaux. Son principal mode de transmission est la voie oro-fécale et sa prévalence peut dépasser 50% dans les pays en développement. Il présente une large diversité génétique avec 17 sous-types (STs) identifiés à ce jour. Un large faisceau de données récentes suggère que l’infection à Blastocystis est associée à une variété de troubles gastro-intestinaux et de l’urticaire.Dans le cadre de ma thèse, des études épidémiologiques ont été menées dans différents pays (Liban, Sénégal, France) afin de déterminer la prévalence de ce parasite dans la population humaine et identifier des facteurs de risque d’infection. En parallèle, à travers une enquête dans des zoos français, des réservoirs animaux de transmission zoonotique du parasite ont été proposés. D’autre part, les mécanismes impliqués dans la colonisation de l’hôte par Blastocystis ont été étudiés.Dans le cadre des enquêtes épidémiologiques, le parasite a été recherché dans les selles par PCR en temps réel et l’amplicon obtenu séquencé pour le sous-typage. La première étude menée au Liban a montré une prévalence de 19% dans la population générale mais cette prévalence atteint 60% dans une population d’écoliers vivant dans la même région. Une prévalence de 100% a été obtenue dans une cohorte d’enfants sénégalais. Ces fortes prévalences s’expliquent par des conditions d’hygiènes très précaires. Le ST3 était prédominant dans ces deux pays suivi des ST1 et ST2. Dans une étude multicentrique menée en France, une prévalence globale de 18,3% a été obtenue avec une prédominance du ST3 suivi des ST1, ST4 et ST2. Cette distribution est aussi celle observée dans une majorité de pays européens. Dans l’étude française, des variables (voyage récent, âge, saison) ont été identifiés comme des facteurs de risque de transmission du parasite. Le contact avec des animaux peut représenter un autre facteur de risque du fait du potentiel zoonotique du parasite. Dans une large étude épidémiologique réalisée dans deux zoos français sur plus de 160 espèces animales, la prévalence globale de Blastocystis dépasse 30% avec des variations importantes selon les groupes d’animaux. En comparant la distribution des STs entre l’Homme et les différents groupes d’animaux, les primates, les artiodactyles (bovins et cochons) et les oiseaux représenteraient les principaux réservoirs potentiels d’infection pour l’Homme.Une association entre l’infection à Blastocystis et l’appendicite a été mise en évidence chez une enfant au Maroc confirmant la pathogénie et le potentiel invasif et inflammatoire du parasite. De plus, 26 autres membres de sa famille ont présenté des symptômes digestifs suggérant une épidémie de blastocystose d’origine hydrique. L’hypothèse d’une relation entre ST de Blastocystis et pouvoir pathogène a été émise d’où l’intérêt d’une étude de génomique comparative afin d’identifier des facteurs de virulence pouvant être spécifiques d’un ST. A ce jour, aucune différence n’a pu être mise en évidence entre le génome de ST4 séquencé durant ma thèse et celui de ST7 disponible dans les bases de données alors qu’ils présentent une virulence différente in vitro. Enfin, l’impact de la colonisation par Blastocystis sur la composition du microbiote intestinal humain a été évalué. Une approche par séquençage à haut-débit a permis de comparer les compositions des microbiotes de patients infectés ou non par Blastocystis montrant une diversité bactérienne plus élevée chez les patients colonisés par le parasite. Ces données suggèrent que la colonisation par Blastocystis ne serait pas associée à une dysbiose intestinale généralement observée dans les maladies infectieuses intestinales. / Digestive protozoan infections are a major cause of morbidity, malnutrition and mortality worldwide. However, the biology of some enteric protozoa as Blastocystis is not well known and these microorganisms remain still neglected by the health authorities. Briefly, this parasite colonizes the intestinal tract of humans and various animals. Its main mode of transmission is the fecal-oral route and its prevalence can exceed 50% in developing countries. It exhibits a large genetic diversity with 17 subtypes (STs) identified to date. Recent data suggest that infection with Blastocystis is associated with a variety of gastrointestinal disorders and urticaria. As part of my thesis, epidemiological studies have been conducted in different countries (Lebanon, Senegal, France) to determine the prevalence of this parasite in the human population and identify risk factors for infection. In parallel, through a survey in French zoos, animal reservoirs of zoonotic transmission of Blastocystis have been proposed. Moreover, mechanisms involved in the colonization of the host by the parasite were studied.As part of, epidemiological, the parasite was identified in faecal samples by real-time PCR and the resulting amplicon was sequenced for subtyping. The first study conducted in Lebanon in the Tripoli area showed a prevalence of 19% in the general population but this prevalence reached 60% in a population of school children living in the same region. A prevalence of 100% was obtained in a cohort of Senegalese children. The high prevalence observed in these countries can be explained by poor hygiene conditions in connection with the faecal peril. In terms of distribution of STs, the ST3 was predominant in both countries followed by ST1 and ST2. In a multicenter study conducted in France, an overall prevalence of 18.3% was obtained with a predominance of ST3, followed by ST1, ST2 and ST4. This distribution is quite similar to that observed in most European countries. In the French study, parasite prevalence was significantly higher in summer than in winter. Other variables such as a recent trip and age have been identified as risk factors for transmission of the parasite. The contact with animals may represent another risk factor because of the zoonotic potential of the parasite. In a large epidemiological study conducted in two French zoos and including over 160 animal species, the overall prevalence of Blastocystis exceeds 30% with significant variations between animal groups. By comparing the distribution of STs between humans and different groups of animals, primates, artiodactyls (cattle and pigs) and birds represent major potential reservoirs of infection for humans.An association between infection with Blastocystis and appendicitis was demonstrated in a child in Morocco confirming the pathogenicity and invasive and inflammatory potential of the parasite. In addition, 26 other family members presented digestive symptoms suggesting waterborne outbreak of blastocystosis. The hypothesis of a relationship between Blastocystis ST and pathogenicity was suggested hence the interest of a comparative genomics study to identify virulence factors that may be present or absent for some STs. No difference was found between the ST4 genome sequenced during my thesis and the ST7 genome available in the database while these STs have different virulence in vitro. Finally, the unknown impact of colonization by Blastocystis on the composition of the human intestinal microbiota was evaluated. The compositions of the bacterial microbiota of 96 patients infected or not by Blastocystis were obtained by high-throughput sequencing and compared. A higher bacterial diversity was found in colonized patients compared to non-infected patients. These data suggest that colonization by Blastocystis would not be associated with dysbiosis generally observed in intestinal infectious diseases but rather to a healthy intestinal microbiota.

Ralstonia solanacearum, une béta-proteobactérie d'origine tellurique, est l'une des phytobactérioses les plus nuisibles au niveau mondial. Cette bactérie est capable d'infecter plus de 250 espèces différentes dont certaines présentent un intérêt économique majeur (tomate, pomme de terre, tabac). R. solanacearum est divisée en 4 phylotypes distincts présentant des origines géographiques différentes : I (asiatique), IIA et IIB (américain), III (africain), IV (indonésien). Parmi ces phylotypes, le phylotype I est en expansion démographique, hautement recombinogène, réparti mondialement et possède une large gamme d'hôtes. Il possède donc un fort potentiel évolutif (sensu McDonald et Linde, 2002). Afin de contrôler cette bactérie, la lutte génétique reste la méthode la plus prometteuse : elle consiste à déployer des cultivars possédant différents sources de résistance (i.e., des gènes de résistance). La variété d'aubergine AG91-25 (E6) possède un gène majeur de résistance (ERs1) lui permettant de contrôler certaines souches de R. solanacearum de phylotype I. Cependant, la gestion de cette résistance requiert d'étudier au préalable sa durabilité afin d'en éviter le contournement. Cette durabilité peut être estimée en étudiant le potentiel évolutif d'un agent pathogène face à cette source de résistance, ainsi qu'en décryptant les mécanismes moléculaires de l'interaction entre l'hôte (gène R) et le pathogène (effecteur de types trois). Afin d'étudier la dynamique évolutive de R. solanacearum sous une pression de sélection exercée par la variété résistante E6, nous avons mis en place un essai d'évolution expérimentale au champ. Cet essai est composé de trois couples de microparcelles d'aubergines résistantes E6 et d'aubergines sensibles E8, implantées deux fois par an, pendant trois ans (soit 5 cycles). Un schéma MLVA (« Multi-Locus VNTR Analysis ») composé de 8 loci minisatellites a été développé afin de caractériser les souches extraites de ces cycles de cultures. Ces VNTR sont spécifiques aux souches de R. solanacearum de phylotype I, hautement polymorphes et discriminants à toutes les échelles : mondiale, régionale et locale. Nos résultats démontrent une absence de contournement de la résistance d'E6 par les populations parcellaires de R. solanacearum, confirmant le caractère durable de cette résistance. Cette variété aurait fortement réduit les populations bactériennes du sol, ne leur permettant plus d'infecter l'hôte résistant. Parallèlement, 100% des plants d'E8 sont morts à partir du cycle 2. La maladie au sein des microparcelles semble progresser selon une dynamique de « plante-à-plante ». Une baisse de la diversité génétique a aussi été observée au cours des cycles de culture répétés d'E8, associée à l'augmentation en fréquence de deux haplotypes. Cependant, aucune structuration génétique claire n'a été observée à l'échelle de la parcelle entière ou de la microparcelle. En revanche, les données d'isolement par la distance semblent indiquer qu'une structure spatiale semble être en cours d'établissement. L'ensemble de nos résultats suggère une structure épidémique clonale de nos populations parcellaires. Nous nous sommes aussi intéressés à l'implication de 10 ET3 dans l'interaction R. solanacearum vs aubergine résistante (E6). La distribution des 10 ET3 candidats est variable au sein d'une collection de souches phylogénétiquement diverses (91 souches) : ripAJ et ripE1 sont les ET3 les plus partagés alors que ripP1 et ripP2 sont les moins fréquemment. Certains ET3 présentent peu (ripAJ) voire pas (ripE1 et ripP2) de polymorphisme de taille, alors que d'autres (ripAU) sont extrêmement polymorphes. Cependant la composition en effecteurs d'une souche ne semble pas être corrélée à un phénotype sur aubergine E6. Nous avons identifié le gène d'effecteur ripAX2 comme ayant une fonction d'avirulence sur aubergine résistante E6. Sa reconnaissance par E6 semble s'opérer au niveau de la zone hypocotylaire. / Ralstonia Solanacearum is a soilborn beta-proteobacterium responsible of bacterial wilt on Solanaceaous crops. This bacterium is considered as one of the most harmful plant disease worldwide. This bacterium possesses the ability to infect more than 250 different species, including crops with major economic importance (tomato, potato, tobacco, eucalyptus…). R. solanacearum is divided into four phylotypes originated from different areas: I (Asian), IIA and IIB (American), III (African), IV (Indonesian). Among these phylotype, phylotype I is currently in demographic expansion, is highly recombinogenic and has a wide hosts range. Thus, altogether, these characteristics demonstrated that this phylotype has a high evolutionary potential (sensu McDonald and Linde, 2002). In order to control this bacterium, genetic plant resistance seems to be the most promising method. This method consists in using cultivars with different source of resistance such as resistance genes and/or resistant QTLs. The AG91-25 (E6), an eggplant cultivar possessing a major resistance gene (ERs1), is capable to control some of phylotype I strains of R. solanacearum. However, in order to optimize the management of this resistance and to avoid its fast breakdown, we need to deeply investigate the durability of this resistant gene. Durability can be estimated by studying the evolutionary potential of our pathogen faced to E6 source of resistance and by understanding the molecular mechanisms underlying the interaction between the host (R gene) and its pathogene (Type III Effector – T3E). In order to study R. solanacearum evolutionary dynamics under selective pressure from E6 resistant cultivar, we set up an experimental evolution trial in the field. This trial consisted of three couples of resistant (E6) and susceptible eggplants (E8) microplots, implanted twice a year during three years, hence consisting of 5 cycles. A Multi-Locus VNTR Analysis (MLVA) scheme, consisting of 8 minisatellite loci, was developed in order to characterize the strains extracted from these crop cycles. These VNTRs were specific to R. solanacearum phylotype I strains, they were highly polymorphic and discriminatory at different scale: globally, regionally and locally.Our results showed no breakdown of E6 resistance by R. solanacearum populations, which confirms that this resistance is durable. It seemed that this cultivar reduced the soil bacterial population, preventing bacterial population to infest the resistant host. At the same time, 100% of the E8 plants have died, starting at cycle 2. Bacterial wilt seemed to spread with a “plant-to-plant” dynamics within each microplot. Genetic diversity reduction was also observed during the successive cycle of susceptible eggplant, associated with the increase of frequency of two main haplotypes. However, we failed to identify a clear genetic structuration, neither at the plot scale nor at the microplot scale. Nevertheless, isolation-by-distance data seemed to show that a spatial structure is currently establishing. Altogether, our results suggested that our plot populations appeared to have a clonal epidemic structure.We also looked into 10 T3Es' involvement in the interaction between R. solanacearum and the resistant eggplant (E6). Their distribution was completely different within a collection of phylogenetically diverse strains (91 strains): ripAJ and ripE1 are the most shared T3Es whereas ripP1 and ripP2 were the less common T3E whithin our collection of strains. Some T3Es showed few (ripAJ) or no length polymorphism at all (ripE1 and ripP2) whereas some other (ripAU) are extremely polymorphic. Nevertheless, the T3E effector repertoire did not seemed to be correlated to a specific phenotype on E6 eggplant. Its recognition by E6 seemed to occur in the hypocotyle region rather than in the mesophyll, highlighting a possible organ-specificity of the interaction between ERs1 and ripAX2.

A. phagocytophilum, une bactérie transmise par les tiques, est responsable de l’anaplasmose granulocytaire, une maladie émergente qui infecte une large gamme de mammifères dont l’homme. Actuellement, la description des cycles épidémiologiques de cette bactérie est incomplète. L’objectif de cette thèse est de caractériser la diversité génétique d’A. phagocytophilum chez différentes espèces d’hôtes, afin de déterminer quelles espèces participent au même cycle épidémiologique. D’abord, nous avons caractérisé la diversité génétique d’A. phagocytophilum chez les animaux domestiques malades à l’aide d’une MLSA. Nous avons identifié trois groupes de génotypes infectant les bovins, dont un groupe est partagé avec les chevaux et les chiens, et un avec les chevreuils. Ensuite, nous avons recherché quelles espèces de tiques pouvaient transmettre la bactérie, et quels pouvaient être les réservoirs parmi les mammifères sauvages. En Camargue, un génotype au fort potentiel zoonotique a été identifié chez cinq espèces de tiques du genre Rhipicephalus, Dermacentor et Hyalomma. La prévalence chez des rongeurs suggère qu’ils peuvent être réservoirs, mais la présence de génotypes infectant les bovins chez les mulots est à vérifier. Enfin, la comparaison des génotypes obtenus chez les tiques et les chevreuils par séquençage 454, a montré que la contribution des chevreuils à l’infection des tiques était faible sur le site des Vallons de Gascogne. L’absence de rongeurs infectés sur ce site suggère que d’autres mammifères réservoirs sont présents. Cette étude montre la complexité des cycles d’A. phagocytophilum et l’intérêt des outils moléculaires. / A. phagocytophilum, a tick-borne bacterium, is responsible of the granulocytic anaplasmosis, an emerging disease that infects a large range of mammals including humans. Currently, the description of the epidemiological cycles of this bacterium is incomplete. The objective of this thesis was to characterize the genetic diversity of A. phagocytophilum in different host species to determine those involved in the same epidemiological cycle. First, we characterized the genetic diversity of A. phagocytophilum in sick domestic animals with a MLSA. We identified three groups of genotypes infecting cattle, including one group shared with horses and dogs, and another shared with roe deer. Then, we investigated what species of ticks can transmit the bacteria, and what wild mammals could be reservoirs. In Camargue, a genotype with high zoonotic potential was identified in five species of ticks of the genus Rhipicephalus, Dermacentor and Hyalomma. The prevalence in French rodents suggests that they may be reservoir hosts, but the presence of genotypes infecting cattle in rodents must be checked. Finally, comparing the bacterial genotypes in ticks and roe deer by 454 sequencing, showed that the contribution of the roe deer to tick infection was low in the site of “Vallons de Gascogne”. The absence of infected rodents in this location suggests that other reservoir mammals are present. This study demonstrates the complexity of the A. phagocytophilum cycle and the contribution of molecular tools.

La résistance des bactéries à Gram négatif aux céphalosporines de troisième génération (C3G) et aux carbapénèmes constitue une menace de santé publique majeure à l’échelle mondiale. Ces β-lactamines à large spectre d’action sont spécifiquement utilisées dans le traitement des infections résistantes potentiellement mortelles causées par des bactéries multirésistantes. Le principal mécanisme de résistance aux C3G et aux carbapénèmes est l’acquisition de gènes encodant respectivement des β-lactamases à spectre étendu (BLSE) et des carbapénémases. Plusieurs études ont répertorié les principales β-lactamases responsables des épidémies dans de nombreux pays à savoir les types TEM, SHV et CTX-M pour les bactéries productrices de BLSE, et plus récemment les types IMP, KPC, NDM, OXA-48 et VIM pour les bactéries productrices de carbapénémases. L’Organisation mondiale de la Santé a recommandé des mesures contrôle et prévention et de contrôle afin de réduire le risque de transmission des bactéries à Gram négatif productrices de BLSE ou de carbapénémases. Ces stratégies incluent l’identification des bactéries productrices de BLSE et de carbapénémases par des méthodes diagnostiques rapides de même que la mise en place d’une surveillance épidémiologique des principaux gènes de résistance encodant à ces enzymes. Ce mémoire de maîtrise se présente en 2 volets. D’une part, le développement d’un essai PCR en temps réel pour la détection rapide et sensible des gènes encodant les principales carbapénémases. D’autre part, la réalisation d’une étude épidémiologique dans deux hôpitaux de la ville de Québec sur les principaux gènes de BLSE chez des souches cliniques résistantes aux céphalosporines de 3e génération. Ces résultats démontrent que ces approches moléculaires pourraient être utilisées dans les laboratoires de microbiologie clinique afin de faciliter la détection et la surveillance des bactéries productrices de BLSE et de carbapénémases. / The resistance of Gram-negative bacteria against third-generation cephalosporins (3GC) and carbapenems is a major public health threat worldwide. These antibiotics are used specifically in the treatment of life-threatening infections caused by multidrug-resistant bacteria. The acquisition of genes encoding for extended-spectrum β-lactamases (ESBL) and carbapenemases is the main mechanism of resistance to 3GC and carbapenems, respectively. Several studies have identified the main β-lactamases responsible for epidemics in many countries namely TEM, SHV, and CTX-M for ESBL-producing bacteria, and more recently IMP, KPC, NDM, OXA-48-type, and VIM for bacteria producing carbapenemases. The World Health Organization has recommended preventives measures to control and reduce the risk of transmission of Gram-negative bacteria producers of ESBL and carbapenemases. These strategies include the identification of ESBL and carbapenemases with rapid diagnostic methods as well as the establishment of epidemiological surveillance of major resistance genes for these enzymes. This master’s thesis is presented in two parts. On one hand, the development of a real-time PCR assay for rapid and sensitive detection of key genes encoding carbapenemases. On the other hand, an epidemiological study in two hospitals in Quebec City of genes coding for ESBL in clinical strains resistant to third generation cephalosporins. These results demonstrate that these molecular approaches could be used in clinical microbiology laboratories to facilitate the detection and monitoring of ESBL- and carbapenemases-producing bacteria.