Les Trypanosomoses Animales Africaines (TAA) sont une contrainte majeure à la viabilité et à la durabilité des systèmes de production de bétail au Ghana. Sous la tutelle de la Campagne Pan-Africaine d'Eradication des Tsé-tsé et des Trypanosomoses (PATTEC), le Ghana collabore avec le Burkina Faso au sein d'un projet sous régional pour créer une zone libérée de glossines à leur frontière commune. Les objectifs de cette thèse sont de i) déterminer la situation initiale avant intervention en ce qui concerne le vecteur et la prévalence de la maladie dans la zone de lutte, ii) déterminer la structure des populations de glossines et ses conséquences sur la durabilité des efforts de lutte anti-vectorielle, iii) évaluer l'efficacité de la Pulvérisation Séquentielle d'Aérosols insecticides (SAT) pour contrôler les glossines riveraines et iv) évaluer les risques environnementaux associés à cette stratégie de lutte. Les résultats de l'enquête de base conduite dans la région nord-ouest du Ghana (zone d'étude) ont montré une large distribution de Glossina tachinoides alors que Glossina palpalis gambiensis était limitée à la limite sud de la zone d'étude. La prévalence parasitaire moyenne chez les bovins était de 2.5% (IC 95%: 1.06-5.77) et la prévalence sérologique de 19% (IC: 14.03-25.35). La densité apparente par piège et par jour (DAP) des glossines était de 8.7, 1.9 et 1.3 respectivement le long des rivières Volta noire, Kulpawn et Sissili. Une structuration génétique importante des populations de G. tachinoides a été observée entre sites d'étude d'un même bassin versant et entre bassins versants. Une densité locale de 0.48-0.61 glossines/m² a été inférée, ainsi qu'une distance de dispersion d'environ 11m par génération [IC 9 - 17]. Aucun biais de dispersion sexe-spécifique n'a été détecté. La dispersion observée était suffisante pour qu'une zone libérée de G. tachinoides puisse être ré-envahie par les populations mitoyennes des bassins versants adjacents.L'efficacité de la SAT à éliminer les espèces de glossines riveraines dans une section particulièrement difficile (canopée très dense et fortes densités de glossines) et l'efficacité ultérieure, un an après la SAT, d'une stratégie de lutte intégrée, ont également été testées. Les résultats montrent l'échec de l'éradication, attribué à une pénétration insuffisante des aérosols insecticides dans les galeries forestières denses. Toutefois, le taux de réduction global obtenu par la SAT fut important (98%) et la stratégie intégrée parvint à maintenir un niveau important de suppression des glossines. Enfin, une mesure de l'impact environnemental du projet a montré un impact non significatif de la deltaméthrine en aérosols sur les arthropodes aquatiques et terrestres non-ciblés. / African animal trypanosomosis (AAT) is a major constraint to viable and sustainable livestock production systems in Ghana. Under the umbrella of the Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC), Ghana is collaborating with Burkina Faso in a sub-regional initiative aiming at creating tsetse-free areas across their common borders. The objective of this thesis was to conduct research to guide project implementation and specifically seeks to i) determine the pre-intervention vector and disease situation of the intervention area, ii) determine tsetse population structuring and the consequences on sustainable tsetse control efforts, iii) evaluate SAT for the control of riverine tsetse species in Ghana and iv) evaluate the environmental risk of the intervention programmes. Results of a baseline survey conducted in the Upper West Region (study area) indicated a wide-spread prevalence of Glossina tachinoides but Glossina palpalis gambiensis was limited to the southern edge of the study area. Average parasitological prevalence in cattle was estimated at 2.5% (95% CI: 1.06–5.77) and serological prevalence measured at 19% (95% CI: 14.03–25.35). The mean Index of Apparent Abundance (IAA) of tsetse was 8.7, 1.9 and 1.3 for samples taken along the Black Volta, Kulpawn and Sissili Rivers, respectively. Investigations of the G. tachinoides populations confirmed significant structuring within and between the three main river-basins of the study area, and indicated a local density of 0.48-0.61 flies/m² and dispersal distance that approximated 11 m per generation [CI 9 - 17]. No significant sex-biased dispersal was detected. However, the observed dispersal was deemed sufficient for a G. tachinoides-cleared area to be reinvaded from neighbouring populations in adjacent river basins. The potential of Sequential Aerosol Technique (SAT) to eliminate riverine tsetse species in a challenging subsection (dense tree canopy and high tsetse densities) and the subsequent efficacy of an integrated strategy, one year after the SAT operations, were also investigated. Results indicated failure to achieve elimination, attributed to insufficient penetration of insecticide aerosols in thick riverine forest galleries. However the overall reduction rate due to SAT was important (98%) and the subsequent integrated strategy maintained high levels of tsetse suppression. Finally an environmental impact assessment revealed no significant impact of deltamethrin aerosols on non-targeted aquatic and terrestrial arthropods.

En Afrique sub-saharienne, près de 10 millions de km2 de terres, les plus fertiles en productions fourragères et agricoles, sont infestées de mouches tsé-tsé limitant ainsi les initiatives de développement d’une agriculture durable. Les tsé-tsé transmettent des trypanosomes qui sont responsables des trypanosomoses animales et humaines africaines. En 2000, les Chefs d’Etats et de Gouvernements africains ont décidé de redoubler d’efforts pour lutter contre les mouches tsé-tsé et les trypanosomoses en créant la Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). Dans ce contexte, le gouvernement sénégalais a initié un programme d’éradication des glossines dans la zone des Niayes en utilisant une souche de Glossina palpalis gambiensis originaire du Burkina Faso. La présente thèse visait à optimiser l’utilisation de la technique de l’insecte stérile (TIS) en Afrique de l’Ouest pour lutter contre les glossines. Un dispositif de transport sur de longues distances de pupes matures a été développé et validé à partir de pupes mâles de G. p. gambiensis produites et irradiées à Bobo-Dioulasso, Burkina Faso et à Bratislava, Slovaquie (irradiation faite à Seibersdorf, Autriche) et transportées par voie aérienne jusqu’à Dakar, Sénégal. Le dispositif constitué d’une boîte isotherme et des packs S8 a permis de maintenir les pupes à une température de 10 ± 3°C et de les transporter pendant 2-3 jours jusqu’au centre d’émergence de l’ISRA, pour produire des mâles stériles utilisables pour la technique de l’insecte stérile. Un contrôle qualité a été réalisé sur un échantillon de 50 pupes prélevé dans chaque lot de pupes (minimum 2 lots par envoi) pour déterminer l’aptitude d’envol des mâles stériles et leur survie sous stress (à jeun). Le reste des pupes utilisé pour les lâchers sur le terrain a été considéré comme témoin. Le protocole qualité décrit permettra un suivi précis de la qualité des mâles stériles utilisés dans les programmes opérationnels d’éradication dans le cadre de la PATTEC. Un outil moléculaire de discrimination de mâles stériles lâchés et sauvages a également été développé à partir du gène mitochondrial COI (cytochrome oxydase) et a montré que les séquences COI des mouches lâchées (produites en insectarium) sont 100% identiques entre elles et différentes de celles des mouches sauvages. Par ailleurs, afin de déterminer les conditions optimales d’élevage de souches de G. p. gambiensis et de déterminer la souche qui sera la plus adaptée à tel ou tel environnement ou pays dans le cadre d’une lutte avec une composante lâcher de mâles stériles, les traits de vie (survie et fécondité) de trois souches de G. p. gambiensis (souches originaires du Burkina Faso (BKF), Sénégal (SEN) et souche introgressée (SENbkf) ont été évalués dans différentes conditions de températures et d’humidités relatives. La température optimale d’élevage en masse a été de 25 ± 1°C, 24,6 ± 1°C et 23,9 ± 1°C pour BKF, SENbkf et SEN respectivement. La variation de l’humidité relative (entre 40 et 75%) a eu très peu d’influence sur la survie et la fécondité. La souche BKF a mieux résisté à de fortes températures que les souches SEN et SENbkf, mais la température limite de survie a été de 32°C pour les trois souches. / In sub-Saharan Africa, nearly 10 million km² of land, the most fertile for animal and agricultural productions, are infested with tsetse flies limiting all development initiatives for sustainable agriculture. Tsetse flies transmit trypanosomes that cause human and animal african trypanosomosis, a debilitating disease of humans (sleeping sickness) and livestock (nagana). In 2000, the African Heads of State and Government decided to increase efforts to address the tsetse and trypanosomosis problem on the African continent and created the Pan-African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). In this context, the Government of Senegal initiated a tsetse eradication program in the Niayes area using a Glossina palpalis gambiensis strain originating from Burkina Faso. The objective of this thesis was to optimize the use of the sterile insect technique (SIT) in West Africa in order to control the tsetse flies. A system to transport mature pupae over long distances has been developed and validated for male G. p. gambiensis pupae produced and irradiated either in Bobo-Dioulasso, Burkina Faso or in Bratislava, Slovakia (irradiation done in Seibersdorf, Austria) and then transported by air to Dakar, Senegal. The system, constituted of an insulated box and S8 packs, allowed the maintenance of pupae at a temperature of 10 ± 3°C and their transport during 2-3 days to the emergence center of ISRA, where they molted into sterile males which were used for the sterile insect technique.A quality control was carried out on a sample of 50 pupae from each batch (at least 2 batches per shipment) to determine the flight ability of sterile males and their survival under stress conditions (without feeding). The remaining emerging pupae were released in the target area of the eradication programme and were considered as control group. The described protocol for quality control will allow accurate monitoring of the quality of sterile males used in operational eradication programs organized in the context of PATTEC.A molecular tool to distinguish between sterile and wild males was also developed using the mitochondrial gene COI (cytochrome oxidase). We showed that COI sequences of released flies (reared in insectary) are 100% identical and different from those of wild flies.Furthermore, in order to determine the optimal rearing conditions for G. p. gambiensis strains and to identify the strain that would be the best adapted to a particular environment or country in the context of a control with an SIT component, life history (survival and fecundity) of three G. p. gambiensis strains (strains originating from Burkina Faso (BKF), Senegal (SEN), and an introgressed strain (SENbkf)) were investigated at different temperatures and relative humidity conditions. The optimal temperature for the mass-rearing was 25 ± 1°C, 24.6 ± 1°C and 23.9 ± 1°C for BKF, SENbkf and SEN respectively. The relative humidity ranging from 40 to 75% had very little influence on the survival and fecundity. The BKF strain resisted better at higher temperatures than the SENbkf and SEN strains but the temperature limit for survival was about 32°C for all three strains.