Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les études écologiques sont maintenant considérées comme prometteuses en raison de leur capacité à intégrer dans un même modèle autant des facteurs individuels que populationnels. Le mouvement récent de l’open data pourrait jouer un rôle important dans la pérennisation des démarches multidisciplinaires. Cette thèse montre que l’association des méthodes écologiques aux données publiques permet d’éclairer sous un angle nouveau des problématiques des maladies infectieuses.En Guyane Française, des méthodes écologiques dites de séries temporelles couplées aux données climatiques libres ont contribué à une meilleure compréhension du rôle du climat sur la dynamique de la transmission du paludisme, de la leishmaniose cutanée ainsi que de l’histoplasmose disséminée. L’utilisation de méthodes écologiques sur des données libres de la littérature scientifique concernant la séroprévalence toxoplasmose dans les populations humaines a permis d’identifier les principaux facteurs influençant le niveau de séroprévalence globale et indirectement du risque de toxoplasmose congénital associé. L’association de données onusiennes à des méthodes écologiques a permis de montrer qu’une prévalence importante d’ascaridiose est associée à une réduction par 10 de l’incidence du paludisme et l’impact significatif de la corruption sur la mortalité juvéno-infantile et sur les résistances aux anti-tuberculeux. Ces études montrent que l’association des méthodes écologiques aux données publiques permet d’éclairer sous un angle nouveau des problématiques des maladies infectieuses. Ce type d‘étude fournit la flexibilité nécessaire à l’étude des interactions complexes des nombreux déterminants de la santé. / Ecological studies are now considered promising because of their ability to integrate as well as individual factors than populational ones in the same model. The recent open data movement could play an important role in the sustainability of multidisciplinary approaches. The studies developed in this thesis show that the combination of ecological methods with open data could give original results in the issues of infectious diseases.In French Guiana, ecological methods called time series, coupled with open climate data, have contributed to a better understanding of the role of climate on the dynamics of malaria, cutaneous leishmaniasis and disseminated histoplasmosis. The use of ecological methods with open data from the scientific literature concerning toxoplasmosis seroprevalence in human populations has permitted to identify the main factors influencing the level of overall seroprevalence and indirectly to estimate the associated risk of congenital toxoplasmosis.The combination of UN data to ecological methods has shown that a high prevalence of ascariasis is associated with a reduction from 10 in the incidence of malaria and that corruption has a significant impact on child mortality and resistance to TB.The various studies developed in this thesis show that the combination of ecological methods to public data sheds a new light on the issues of infectious diseases. This type of study provides the flexibility to study the complex interactions of many determinants of health.

La campylobactériose représente la principale cause de gastro-entérite bactérienne dans les pays industrialisés. L’épidémiologie de la maladie est complexe, impliquant plusieurs sources et voies de transmission. L’objectif principal de ce projet était d’étudier les facteurs environnementaux impliqués dans le risque de campylobactériose et les aspects méthodologiques pertinents à cette problématique à partir des cas humains déclarés au Québec (Canada) entre 1996 et 2006. Un schéma conceptuel des sources et voies de transmission de Campylobacter a d’abord été proposé suivant une synthèse des connaissances épidémiologiques tirées d’une revue de littérature extensive. Le risque d’une récurrence de campylobactériose a ensuite été décrit selon les caractéristiques des patients à partir de tables de survie et de modèles de régression logistique. Comparativement au risque de campylobactériose dans la population générale, le risque d’un épisode récurrent était plus élevé pour les quatre années suivant un épisode. Ce risque était similaire entre les genres, mais plus élevé pour les personnes de régions rurales et plus faible pour les enfants de moins de quatre ans. Ces résultats suggèrent une absence d’immunité durable ou de résilience clinique suivant un épisode déclaré et/ou une ré-exposition périodique. L’objectif suivant portait sur le choix de l’unité géographique dans les études écologiques. Neuf critères mesurables ont été proposés, couvrant la pertinence biologique, la communicabilité, l’accès aux données, la distribution des variables d’exposition, des cas et de la population, ainsi que la forme de l’unité. Ces critères ont été appliqués à des unités géographiques dérivées de cadre administratif, sanitaire ou naturel. La municipalité affichait la meilleure performance, étant donné les objectifs spécifiques considérés. Les associations entre l’incidence de campylobactériose et diverses variables (densité de volailles, densité de ruminants, abattoirs, température, précipitations, densité de population, pourcentage de diplomation) ont ensuite été comparées pour sept unités géographiques différentes en utilisant des modèles conditionnels autorégressifs. Le nombre de variables statistiquement significatives variait selon le degré d’agrégation, mais la direction des associations était constante. Les unités plus agrégées tendaient à démontrer des forces d’association plus élevées, mais plus variables, à l’exception de l’abattoir. Cette étude a souligné l’importance du choix de l’unité géographique d’analyse lors d’une utilisation d’un devis d’étude écologique. Finalement, les associations entre l’incidence de campylobactériose et des caractéristiques environnementales ont été décrites selon quatre groupes d’âge et deux périodes saisonnières d’après une étude écologique. Un modèle de Poisson multi-niveau a été utilisé pour la modélisation, avec la municipalité comme unité. Une densité de ruminant élevée était positivement associée avec l’incidence de campylobactériose, avec une force d’association diminuant selon l’âge. Une densité de volailles élevée et la présence d’un abattoir de volailles à fort volume d’abattage étaient également associées à une incidence plus élevée, mais seulement pour les personnes de 16 à 34 ans. Des associations ont également été détectées avec la densité de population et les précipitations. À l’exception de la densité de population, les associations étaient constantes entre les périodes saisonnières. Un contact étroit avec les animaux de ferme explique le plus vraisemblablement les associations trouvées. La spécificité d’âge et de saison devrait être considérée dans les études futures sur la campylobactériose et dans l’élaboration de mesures préventives. / Campylobacteriosis is a leading cause of acute bacterial gastro-enteritis in industrialized countries. The epidemiology of the disease is complex, involving many sources and transmission pathways. The principal objective of this project was to study environmental factors and methodological aspects pertinent to the spatial epidemiology of human campylobacteriosis using cases reported in Quebec (Canada) between 1996 and 2006. A conceptual diagram of sources and transmission pathways of Campylobacter was first proposed following a synthesis of current epidemiological knowledge based on a comprehensive literature review. The risk of recurrent episodes in relation to patient characteristics was described. Life table estimates and logistic regression were used for modeling. Compared to campylobacteriosis risk in the general population, the risk for a recurrent disease event was higher for a period of four years with a decreasing trend. This increased risk was similar across gender but higher for people from rural areas and lower for children under four years old. These results may suggest the absence of durable immunity or clinical resilience following a first episode and/or periodic re-exposure, at least among reported cases. Next, criteria were proposed and applied to ascertain the best geographical unit to use. Nine measurable criteria were proposed, including biological relevance, communicability of results, ease of data access, distribution of exposure variables, cases and population, and unit shape. These criteria were applied to various geographical units derived from administrative, health services and natural frameworks. Ultimately, the municipal geographical unit performed the best, given the specific objectives of the study. Future research areas for optimizing the choice of geographical unit were discussed. Another objective was to estimate and compare the associations between incidence and various environmental characteristics (poultry density, ruminant density, slaughterhouse, temperature, and precipitation) and demographic characteristics (population density, diploma) using seven different geographical units. Conditional autoregressive models were used for statistical modeling. In general, the number of significant predictors decreased as the aggregation level increased but directions of associations were consistent. More aggregated scales tended to show larger but more variable estimates for all variables, with the exception of the presence of slaughterhouses. This study highlighted the need for careful selection and analysis of geographical units when using ecological designs in epidemiological studies. Finally, the association between environmental characteristics and incidence in relation to four age groups and deux seasonal periods was studied. A multi-level Poisson regression model was used for modeling at the municipal level. High ruminant density was positively associated with incidence but decreased with age. High poultry density and presence of a large poultry slaughterhouse were also associated with higher incidence for people aged 16-34. Associations were also detected with population density and average daily precipitation. Except for population density, associations were constant across seasonal periods. Close contact with farm animals is most likely involved in the associations observed. Clearly, age and season must be considered in future studies on campylobacteriosis and in the design of preventive measures.

La campylobactériose représente la principale cause de gastro-entérite bactérienne dans les pays industrialisés. L’épidémiologie de la maladie est complexe, impliquant plusieurs sources et voies de transmission. L’objectif principal de ce projet était d’étudier les facteurs environnementaux impliqués dans le risque de campylobactériose et les aspects méthodologiques pertinents à cette problématique à partir des cas humains déclarés au Québec (Canada) entre 1996 et 2006. Un schéma conceptuel des sources et voies de transmission de Campylobacter a d’abord été proposé suivant une synthèse des connaissances épidémiologiques tirées d’une revue de littérature extensive. Le risque d’une récurrence de campylobactériose a ensuite été décrit selon les caractéristiques des patients à partir de tables de survie et de modèles de régression logistique. Comparativement au risque de campylobactériose dans la population générale, le risque d’un épisode récurrent était plus élevé pour les quatre années suivant un épisode. Ce risque était similaire entre les genres, mais plus élevé pour les personnes de régions rurales et plus faible pour les enfants de moins de quatre ans. Ces résultats suggèrent une absence d’immunité durable ou de résilience clinique suivant un épisode déclaré et/ou une ré-exposition périodique. L’objectif suivant portait sur le choix de l’unité géographique dans les études écologiques. Neuf critères mesurables ont été proposés, couvrant la pertinence biologique, la communicabilité, l’accès aux données, la distribution des variables d’exposition, des cas et de la population, ainsi que la forme de l’unité. Ces critères ont été appliqués à des unités géographiques dérivées de cadre administratif, sanitaire ou naturel. La municipalité affichait la meilleure performance, étant donné les objectifs spécifiques considérés. Les associations entre l’incidence de campylobactériose et diverses variables (densité de volailles, densité de ruminants, abattoirs, température, précipitations, densité de population, pourcentage de diplomation) ont ensuite été comparées pour sept unités géographiques différentes en utilisant des modèles conditionnels autorégressifs. Le nombre de variables statistiquement significatives variait selon le degré d’agrégation, mais la direction des associations était constante. Les unités plus agrégées tendaient à démontrer des forces d’association plus élevées, mais plus variables, à l’exception de l’abattoir. Cette étude a souligné l’importance du choix de l’unité géographique d’analyse lors d’une utilisation d’un devis d’étude écologique. Finalement, les associations entre l’incidence de campylobactériose et des caractéristiques environnementales ont été décrites selon quatre groupes d’âge et deux périodes saisonnières d’après une étude écologique. Un modèle de Poisson multi-niveau a été utilisé pour la modélisation, avec la municipalité comme unité. Une densité de ruminant élevée était positivement associée avec l’incidence de campylobactériose, avec une force d’association diminuant selon l’âge. Une densité de volailles élevée et la présence d’un abattoir de volailles à fort volume d’abattage étaient également associées à une incidence plus élevée, mais seulement pour les personnes de 16 à 34 ans. Des associations ont également été détectées avec la densité de population et les précipitations. À l’exception de la densité de population, les associations étaient constantes entre les périodes saisonnières. Un contact étroit avec les animaux de ferme explique le plus vraisemblablement les associations trouvées. La spécificité d’âge et de saison devrait être considérée dans les études futures sur la campylobactériose et dans l’élaboration de mesures préventives. / Campylobacteriosis is a leading cause of acute bacterial gastro-enteritis in industrialized countries. The epidemiology of the disease is complex, involving many sources and transmission pathways. The principal objective of this project was to study environmental factors and methodological aspects pertinent to the spatial epidemiology of human campylobacteriosis using cases reported in Quebec (Canada) between 1996 and 2006. A conceptual diagram of sources and transmission pathways of Campylobacter was first proposed following a synthesis of current epidemiological knowledge based on a comprehensive literature review. The risk of recurrent episodes in relation to patient characteristics was described. Life table estimates and logistic regression were used for modeling. Compared to campylobacteriosis risk in the general population, the risk for a recurrent disease event was higher for a period of four years with a decreasing trend. This increased risk was similar across gender but higher for people from rural areas and lower for children under four years old. These results may suggest the absence of durable immunity or clinical resilience following a first episode and/or periodic re-exposure, at least among reported cases. Next, criteria were proposed and applied to ascertain the best geographical unit to use. Nine measurable criteria were proposed, including biological relevance, communicability of results, ease of data access, distribution of exposure variables, cases and population, and unit shape. These criteria were applied to various geographical units derived from administrative, health services and natural frameworks. Ultimately, the municipal geographical unit performed the best, given the specific objectives of the study. Future research areas for optimizing the choice of geographical unit were discussed. Another objective was to estimate and compare the associations between incidence and various environmental characteristics (poultry density, ruminant density, slaughterhouse, temperature, and precipitation) and demographic characteristics (population density, diploma) using seven different geographical units. Conditional autoregressive models were used for statistical modeling. In general, the number of significant predictors decreased as the aggregation level increased but directions of associations were consistent. More aggregated scales tended to show larger but more variable estimates for all variables, with the exception of the presence of slaughterhouses. This study highlighted the need for careful selection and analysis of geographical units when using ecological designs in epidemiological studies. Finally, the association between environmental characteristics and incidence in relation to four age groups and deux seasonal periods was studied. A multi-level Poisson regression model was used for modeling at the municipal level. High ruminant density was positively associated with incidence but decreased with age. High poultry density and presence of a large poultry slaughterhouse were also associated with higher incidence for people aged 16-34. Associations were also detected with population density and average daily precipitation. Except for population density, associations were constant across seasonal periods. Close contact with farm animals is most likely involved in the associations observed. Clearly, age and season must be considered in future studies on campylobacteriosis and in the design of preventive measures.