Bien que la France soit reconnue indemne de tuberculose bovine (TB) par l’Union Européenne depuis 2001, une centaine de nouveaux foyers sont déclarés chaque année. Deux des principaux mécanismes de propagation de l’infection entre troupeaux bovins sont l’introduction d’animaux infectés et les contacts au pâturage. L’objectif de cette thèse a été de quantifier les rôles respectifs des échanges commerciaux de bovins et des contacts au pâturage « par-dessus la clôture » dans la circulation de la TB en France entre 2005 et 2014. Pour cela, nous avons combiné des méthodes d’analyse de réseaux sociaux et de modélisation dynamique. Nos analyses ont montré que les contacts par le commerce étaient une origine probable pour 12% [5 - 18] des infections déclarées en France entre 2005 et 2014, contre 73% [68 - 78] pour la transmission locale. Cependant, nous avons pu observer que les contacts par le commerce permettaient à l’infection de coloniser de nouvelles zones. Puis nous nous sommes intéressés au risque structurel du réseau du pâturage. À partir d’une exploitation donnée, il était possible d’atteindre quasiment toutes les autres exploitations du territoire métropolitain. Il semble donc facile pour l’agent de la TB de se propager par les contacts de voisinage au pâturage. Enfin, afin de reconstituer la propagation de la TB en France entre 2005 et 2014, nous avons développé un modèle dynamique stochastique individu-centré, dirigé par les données et avec un pas de temps mensuel. Ce modèle reproduit une dynamique intra- et inter-élevages de l’infection, avec une transmission de l’infection entre élevages par le commerce et au pâturage. Il a permis de confirmer la facilité de propagation de l’infection via les contacts au pâturage. En conclusion, les mécanismes de propagation de la TB sont complémentaires : le commerce permet une diffusion sur de longues distances et le pâturage facilite la propagation locale. Le dispositif de lutte contre la tuberculose bovine doit donc s’appuyer combiner les mesures de contrôle afin de cibler plusieurs mécanismes de propagation. / Although France was declared free of bovine Tuberculosis (bTB) by the European Union in 2001, a hundred of outbreaks are reported every year. Cattle movements and contacts on pastures are considered the main between-herd transmission routes of bTB. The aim of this work was to quantify the respective roles of live cattle trade and “over the fence” contacts on pastures in the spread of bTB in France between 2005 and 2014, using social network analysis and dynamic modelling. Results showed that cattle movements may be the origin of 12% [5 - 18] of the French outbreaks between 2005 and 2014, versus 73% [68 - 78] due to the transmission on pasture. However, cattle movements appeared to allow the introduction of the bacteria into new areas. In a second step, the structural risk resulting from the French pasture network was studied. Almost all of the premises owning pastures were mutually connected by pastures neighbourhood relationships, on the territory. Thus, the spatial configuration of pastures appeared favourable to the spread of bTB in France. Finally, to mimic the spread of the infection in France between 2005 and 2014, a stochastic individual-based model was developed. It was driven by the data with a monthly time step. This model reproduced the within- and between-herd dynamic, with a between-herd transmission due to cattle movements and contacts on pastures. The easy spread of the bacteria through the network of French pastures was confirmed using the model. In conclusion, cattle movements and contacts on pastures are complementary paths for bTB spread: cattle movements allow the long-range spread, whereas contacts on pasture make easier the short-range spread. Hence, control programs must target several routes of transmission to be able to eradicate bTB.

En France, pays officiellement indemne de tuberculose bovine depuis 2001, l’infection persiste dans certaines zones, dont les Pyrénées-Atlantiques-Landes, où les niveaux d’infection observés chez les bovins et les blaireaux font craindre un fonctionnement particulier de ce système multi-hôtes pour Mycobacterium bovis, agent de la tuberculose bovine. L’objectif de cette thèse a été de mieux comprendre les mécanismes de transmission de M. bovis au sein du système bovins-blaireaux dans cette zone. L’analyse statistique du risque d’infection localement concomitante chez les blaireaux et les bovins a montré l’importance de variables environnementales liées à la survie de la bactérie dans le sol, telles que le microrelief et le pourcentage de sable dans le sol de surface, ainsi que celle de variables associées aux mouvements des blaireaux. L’analyse du réseau de contacts entre élevages bovins, incluant des contacts directs liés au commerce ou au voisinage au pâturage et des contacts indirects induits par un voisinage avec des domaines vitaux de blaireaux, a montré l’aspect multifactoriel de la transmission de M. bovis entre élevages. Enfin, la modélisation dynamique de la transmission de M. bovis dans le système bovins-blaireaux a suggéré une interface asymétrique entre blaireaux et bovins dans notre zone d’étude, les terriers étant pour la plupart infectés suite à l’exposition des blaireaux à une pâture dont le sol était contaminé par un bovin infectieux, alors que les modes de contamination des élevages se partageaient entre l’exposition des bovins à un élevage infectieux voisin de pâture, et la contamination de ces pâtures par un blaireau infectieux. La validation du modèle dynamique proposé doit encore être poursuivie. L’ensemble de nos résultats permet cependant de conclure à l’importance de prendre en compte tous les mécanismes de propagation dans la lutte contre la tuberculose bovine dans la zone. Le modèle développé est destiné à devenir un outil permettant de préciser les rôles épidémiologiques des bovins et des blaireaux et de simuler différentes stratégies de contrôle, pouvant inclure la vaccination des blaireaux. / France is officially free from bovine tuberculosis since 2001, but this infection is still persistent in some areas, including Pyrénées-Atlantiques - Landes. There, both cattle and badgers were found infected, suggesting that this multi-host system might have a particular functioning regarding Mycobacterium bovis (the main agent for bovine tuberculosis in France) transmission. The objective of the thesis was to better understand M. bovis transmission mechanisms throughout the badger-cattle system in this area. The statistical analysis of the local risk of the badger and cattle concomitant infection showed the importance of environmental variables such as microrelief and sand proportion of the topsoil as well as variables depicting badger movements. The analysis of the contact network between farms (that included direct contacts due to trade and to neighbouring pastures and indirect contacts due to the vicinity with badger home ranges) showed a multifactorial aspect of the transmission between farms in our study area. Finally, the dynamic modelling of M. bovis transmission throughout the badger-cattle system suggested an asymmetric interface where the infection of badgers due to soil contaminated by infected cattle was predominant, whereas, for the infection of cattle, the soil contaminated by infected badgers had a similar importance as the presence of infectious cattle on the neighbouring pastures. Our dynamic model validation should be continued. Nevertheless, our whole range of results underlined the importance of targeting all transmission mechanisms for infection control. The model we proposed is a tool designated to assess both cattle and badgers’ epidemiological roles as well as to simulate different control strategies, that could include badgers’ vaccination.