Ce travail de thèse intitulé «Evaluation de marqueurs génétiques du complexe Mycobacterium tuberculosis combinée à l'utilisation d'outils bioinformatiques: apport en épidémiologie et phylogénie de la tuberculose» a consisté en la sélection et l'évaluation de marqueurs minisatellites dans le cadre d'études épidémiologiques et phylogénétiques du bacille tuberculeux, Une première partie a ainsi porté sur l'épidémie de tuberculose en Guadeloupe, Martinique, et Guyane française ainsi que dans un pays continental à faible incidence de tuberculose, la Suède, Les résultats montrent les disparités existant entre les populations de patients tuberculeux des 3 départements français d'Amérique (DFA) ainsi que les similitudes génotypiques existant entre les bacilles tuberculeux. Par ailleurs le rôle majeur joué par les cas d'importation dans l'épidémie de tuberculose a été montré aussi bien dans les DFA qu'en Suède. Nous nous sommes ensuite intéressés à une utilisation optimale des minisatellites pour une meilleure discrimination de la famille génotypique émergeante « Beijing» circulant au Japon (Osaka, Kobe et Okinawa), ainsi qu'en Russie. Nous avons constaté le faible pouvoir discriminant du format classique 12-locus MIRU (Mycobacterial lnterspersed Repetitive Units) et proposons plusieurs nouvelles stratégies de typage basées plusieurs marqueurs minisatellites incluant certains locus hypervariables. Enfin, dans un troisième volet, nous avons étudié la diversité génétique des bacilles tuberculeux circulant actuellement dans la Caraïbe. laquelle semble refléter le passé historique très particulier de cette zone géographique au croisement d'une multitude de peuplements. / This thesis entitled "Evaluation of genetic markers of Mycobacterium tuberculosis combined with the use of bioinformatics tools: input for epidemiology and phylogeny of tuberculosis" deals with the selection and evaluation of minisatellite markers in the context of epidemiological and phylogenetic studies of the tubercle bacillus M. tuberculosis. The first part of the present work has focused on the epidemic of tuberculosis in Guadeloupe, Martinique and French Guiana as well as in a low incidence continental country, i.e Sweden. The results show differences between populations of TB patients in the three French Departments of America and similarities between the genotypes of the circulating tubercle bacilli Moreover, results highlight the important role played by imported cases for TB epidemic the three French departments of America and Sweden. ln a second part, minisatellite markers have been evaluated for a better discrimination of strains of the emerging genotype "Beijing" circulating in Japan (Osaka, Kobe and Okinawa), and Russia. A low discriminatory power of classical format 12-locus MIRU (Mycobacterial lnterspersed Repetitive Units) was observed and new combinations of minisatellites have also been proposed including hypervariable locus. Finally, the genetic diversity of tubercle bacilli circulating in the Caribbean was investigated which currently seem to reflect historical past of this very special region at the intersection of a multitude of cultures and peoples.

La dengue constitue actuellement l'arbovirose la plus répandue sur la planète avec 40% de la population mondiale exposée, soit environ 2,5 milliards de personnes. La maladie est endémique dans tous les continents excepté l'Europe même si les premiers cas de transmission autochtone ont été observés en France métropolitaine et en Croatie en 2010. L'augmentation régulière de son incidence fait actuellement de la dengue un problème de santé publique majeur dans les pays tropicaux et une menace pour d'autres pays du monde. En raison de son mode de transmission, la dengue constitue une maladie étroitement liée à l'environnement. L'urbanisation constitue un facteur important dans l'émergence ou la réémergence d'épidémies de dengue dans les pays tropicaux. Cette étude menée a pour objet d'analyser les liens existant entre le domaine de la santé (situation sanitaire et épidémiologique de la dengue) et de celui de l'environnement (évolution de l'urbanisation) en Guadeloupe continentale entre 2000 et 2008.Pour ce faire, les cas suspects et confirmés de dengue ont été recueillis. L'incidence pour ces deux types de cas a été calculée puis représentée à deux échelles administratives différentes: communes et sections. Les facteurs environnementaux comprenant les variables physiques et socio-démographiques ont été pris en compte pour la définition, l'identification et l'analyse de l'évolution des contextes d'habitation durant la période étudiée. Deux méthodes ont été utilisées: la classification «Raster» consistant en une analyse régulière basée sur des mailles de taille identique et la classification « Vecteur» s'appuyant sur les limites administratives des sections. Ces classifications ont permis de décrire la répartition des différents contextes d'habitation sur le territoire de la Guadeloupe et d'obtenir des indicateurs qui ont été analysés en relation avec les données sanitaires. Il a été mis en évidence que la situation épidémiologique de la dengue dans le département s'est significativement aggravée au cours de la période étudiée. Des épidémies majeures sont apparues en 2001, 2005/2006 et 2007. Le nord Basse-Terre, la région Pointoise ainsi que le sud-est de la Grande-Terre, de la ville du Gosier à Saint-François le long de la côte, sont les régions les plus concernées par l'augmentation d'incidence de la maladie. Concernant les contextes d'habitation, huit contextes distincts ont été identifiés: touristique, naturel, intermédiaire, agricole, résidentiel, rural, périurbain et urbain. Le contexte intermédiaire correspond à des régions de transition entre les autres contextes d'habitation. La différence entre les contextes agricoles et ruraux réside dans la prédominance de surface agricole pour le premier alors que le contexte rural est caractérisé par les espaces cultivés habités. L'évolution surfacique de ces contextes au cours du temps a été analysée en relation avec les incidences. Les résultats montrent que les contextes d'habitation sont statistiquement.associés à l'incidence de la dengue en Guadeloupe. En particulier, les contextes touristiques, résidentiels et ruraux possèdent une association positive élevée avec l'incidence de la dengue. / At present, dengue fever has become the arbovirose the most wide-spread worldwide with 40 % ofthe exposed population, 2,5 billion people. The disease is endemie in all the continents excepted Europe even though the fust cases ofautochthonoustransmissionwere observedinmetropolitanFranceandCroatiain2010.Because oftherecentincrease of its incidence, dengue fever is now a major public health problem in the tropical countries and a threat for the other countries in the worldwide. Due to its mode oftransmission, the disease is closely linked to the environment. Urbanization is an important factor ofthe emergence or the re-emergence of dengue in the tropical countries. This study aims to analyze the links between health and environment domains, which correspond to the epidemiological situation of the dengue and the evolution ofthe urbanization in Guadeloupe.Information about suspect and confirmed cases of dengue were collected. The incidence of suspect and confirmed cases has been estimated, then represented at two different administrative boundaries: communes and sections. Environmental factors including the physical and socio-demographic variables were taken into account to the definition, the identification and the analyze ofevolution of the housing patterns during the studied period. Two methods were used: Il Raster" consisting of a regular analysis based on squares units and "Vector" based on the administrative limits of sections. These classifications allowed to describe the distribution ofthe different housing patterns ofGuadeloupe and to estimate indicators for the analyzing of sanitary data. The results highlight a worsening ofepidemiological situation ofthe dengue over the time in the department. Major outbreaks occurred in 2001,2005/2006 and 2007. The north Basse-Terre, the Pointe-à-Pitre urban area as weIl as the whole coast (frOID the city of Gosier to Saint-François) ofthe southeast ofGrande-Terre were the most affected regions by the increase ofincidence of dengue. Concerning the housing classes, eight different patterns were identified: tourist, natural, intermediate, agricultural, residential, rural, suburban and urban. The intermediate class corresponds to buffer regions between the other patterns. The difference between the agricultural and rural contexts lies in the predominance ofagricultural surface for the first one while the rural context is characterized by the inhabited farmland. The evolution over time of spatial extend ofthese patterns was described in relation with incidence. Results showed that the housing patterns are statically associated with the incidence ofdengue in Guadeloupe. In particular, the touristic, residential and rural patterns have a high positive association with dengue incidence.

En raison du vieillissement de la population, les syndromes gériatriques sont devenus un enjeu majeur de santé publique, et le syndrome de fragilité une priorité notamment en France avec le programme PAERPA. La fragilité permet d’identifier des personnes âgées présentant des capacités de résistance diminuées face aux agents agresseurs. Elle a pour conséquence d’accroître chez l’individu le risque de survenu d’évènements de santé défavorables (de dépendance, de chutes, d’hospitalisations, d’entrée en institution et de mortalité). Plusieurs outils de mesure sont développés mais aucune mesure de référence ne fait consensus actuellement même si des progrès considérables ont été réalisés dans ce domaine depuis une dizaine d’années. Les données épidémiologiques sur la prévalence, l’incidence et les conséquences de la fragilité ont été abondamment publiées mais se caractérisent par une grande variabilité. Ces indicateurs sont variables en fonction de l’outil de mesure utilisé, de la population étudiée, de l’examinateur et également de l’évènement de santé que l’on veut prédire. De nombreux facteurs de risque de fragilité ont été également mis en évidence et certains ouvrent des voies crédibles de recherche aidant à la prévention. Une meilleure connaissance de l’épidémiologie du syndrome de fragilité est donc une nécessité incontournable pour apprécier l’importance du phénomène et mettre en place les moyens de le contrôler. Afin de mieux définir la fragilité sur le plan épidémiologique, il est indispensable de bien comprendre la notion d’études pronostiques en épidémiologie et les principaux domaines qui la constituent c’est-à-dire : décrire la population, prédire des évènements de santé, comprendre les liens de causalité et proposer des actions. Il est donc indispensable dans les études épidémiologiques, de définir et d’utiliser avec précision les principaux domaines des études pronostiques décrit ci-dessus. Le risque ici est un passage sans précaution de la prédiction à la compréhension du concept de fragilité qui sont deux domaines différents bien que complémentaires. La définition la plus utilisée de la fragilité reste encore celle proposée par Fried et collaborateurs. Elle est basée sur la prise en compte d’éléments essentiellement physiques. Cette définition a de nombreuses limites lorsque la population cible vit en EHPAD par exemple. D’autres composantes non physiques parmi lesquelles la cognition, les vulnérabilités sociales, les comorbidités sont actuellement débattue pour mieux définir le concept de fragilité et identifier ses biomarqueurs. Cette thèse aborde d’un point de vue épidémiologique la définition du syndrome de fragilité grâce aux données des cohortes PAQUID et 3C (deux études Françaises en population) et la cohorte INCUR (une étude Française en EHPAD). Les résultats présentés dans cette thèse nous permettent d’affirmer que la relation entre la fragilité et la prédiction d’évènements défavorables de santé prend en compte la population cible, l’outil de mesure de la fragilité et l’examinateur. Ce résultats ouvrent donc des perspectives intéressantes pour la recherche sur le syndrome fragilité quelques soit les caractéristiques des populations étudiées. / Now-a-days, geriatric syndromes have become a major public health problem owing to the population aging. In this context, frailty syndrome represents particularly a public health priority in France through PAERPA program. Frailty is defined as an extreme vulnerability of the organism to endogenous and exogenous stressors. This syndrome exposes the individual at higher risk of negative health-related outcomes as well as a transition phase between successful aging and disability. The theoretical concept of frailty is largely agreed, its practical translation still presents some limitations due to the existence of multiple tools and operational definitions. The definition most widely used is the one proposed by Fried and collaborators which essentially includes physical elements. Nonetheless, the inclusion of other non-physical components, in particular cognitive function, social vulnerability state, morbidities is currently debated. Considerable progress has been made in this field over the past ten years. The prevalence and incidence of frailty are reported in several epidemiological studies and are well known, but are quite variable. Many risk factors of frailty have been highlighted, leaving a door open towards prevention. A better knowledge of frailty epidemiology is therefore essential if we are to assess its extent and the means of controlling it. To better define frailty from an epidemiological point of view, it is essential to describe and better understand the different components of epidemiological prognostic studies: describing, prediction of health events, explaining the causal relation and proposing the action. The aim of this thesis was to the study, from an epidemiological point of view, the definition of frailty using the data of three French cohorts: PAQUID, 3C and INCUR. The results are consistent with an association between frailty and negative health-related outcomes. This association depends on the target sample, tools used and investigators.

Les parasites du genre Cryptosporidium comprennent des espèces infectant le tractus gastro-intestinal ou respiratoire d’un grand nombre de vertébrés y compris l'homme. Ces protistes intracellulaires sont les agents d’une zoonose cosmopolite à transmission oro-fécale, la cryptosporidiose. Au vu des travaux de notre laboratoire, nous savons à présent que Cryptosporidium parvum est également capable d’induire des néoplasies digestives chez un modèle murin SCID (Severe Combined Immunodeficiency mice), traitées ou pas par la dexaméthasone. Alors que C. muris, une autre espèce de Cryptosporidium, induit une infection chronique non associée à des transformations néoplasiques.Pour toutes ces raisons, il nous est apparu intéressant d’effectuer un travail de thèse articulé autour de trois axes principaux, l’épidémiologie, la transmission et la pathogénicité du parasite Cryptosporidium. Nous nous sommes intéressés dans un premier temps à l’épidémiologie moléculaire et la biodiversité génétique de Cryptosporidium dans des populations humaines de la région du Nord-Liban. Ceci nous a permis de mettre en évidence une prévalence de 5% de Cryptosporidium chez la population générale avec une prédominance de C. hominis. Ce qui constituait les premières données épidémiologiques de la cryptosporidiose au Liban. Ensuite d’autres études nous ont permis de montrer que cette prévalence pouvait atteindre même 10% chez les patients symptomatiques et les enfants.Dans un second temps, nous avons voulu étudier le mode de transmission du parasite et les facteurs de risque pouvant y être associés. Pour ce faire, une recherche du parasite a été réalisée aussi bien au Liban qu’en France chez des animaux d’élevage, sauvages, de compagnie et en captivité. Une première étude a été réalisée chez des patients et des bovins du Nord-Liban. L’ensemble des données rapportées nous permettent de suggérer un mode de transmission de la cryptosporidiose majoritairement anthroponotique au Liban, mais les résultats du génotypage ne permettent pas d’exclure la présence d’une transmission zoonotique. D’autres études réalisées en France, notamment sur des échantillons de selles collectées auprès des zoos de la Palmyre (à Royan) et de Lille ont montré un taux de prévalence de Cryptosporidium spp inférieur à 1%. Ces animaux ne semblent donc pas être un réservoir potentiel de cette infection. Alors que chez les poissons sauvages, nous avons pu identifier la présence entre autre de l’espèce zoonotique C. parvum dans l’estomac et l’intestin des poissons. Ceci nous permet de considérer les poissons comme étant une source de contamination potentiel pour l’homme, l’animal mais également pour l’environnement.Enfin le troisième axe avait pour but d’étudier la pathogénicité de ce parasite. Pour commencer nous avons voulu explorer les mécanismes de la cancérogénèse induite par la souche IOWA de C. parvum au niveau de la région iléocæcale des souris SCID traitées par la dexaméthasone (SCID-D). Pour ce faire nous nous sommes intéressés à quatre marqueurs de voies de signalisation cellulaires impliquées dans la survenue de cancers colorectaux (APC, Bêta-caténine, P53 et K‐ras). Nous avons ainsi pu montrer que la voie Wnt était impliquée dans ce processus. Ensuite nous avons voulu étudier l’association entre la pathologie cancéreuse et le parasitisme par Cryptosporidium chez l’homme. Une recherche du parasite a donc été réalisée dans des biopsies d’origines coliques et gastriques inclues en paraffine appartenant à des patients atteints ou non de cancers digestifs. Une différence significative a été rapportée entre la prévalence de la cryptosporidiose retrouvée chez la population de patients présentant des lésions cancéreuses (17%) et celle du groupe control constitué de patients non cancéreux mais présentant des symptômes (7%) p-value = 0.03. L’ensemble de ces données obtenues chez l’animal et chez l’homme montre que ce parasite a un impact important en santé humaine et animale. / Parasites of the genus Cryptosporidium comprise species infecting the gastrointestinal or respiratory tract of a wide variety of vertebrates including humans. These intracellular protists are the agents of a cosmopolitan zoonosis, with féco-oral transmission, cryptosporidiosis. Recent work from our laboratory, showed that the zoonotic species Cryptosporidium parvum is capable to induce digestive neoplasia in a SCID Severe Combined Immunodeficiency Mice (SCID) model, treated or not with dexamethasone. However C. muris, another species of Cryptosporidium, induces chronic infection in this rodent model but is not associated with neoplastic transformation.For all these reasons, it seemed interesting to carry out a thesis project articulated around three different axes: epidemiology, transmission and pathogenesis of the Cryptosporidium infection. We focused initially on the molecular epidemiology and genetic biodiversity of this parasite among human populations in North Lebanon. We found a Cryptosporidium prevalence of 5% among the general population, being C. hominis the predominant species. This prevalence could reach until 10% in symptomatic patients and children. This is the first epidemiological data about cryptosporidiosis in this country.Secondly, we studied the transmission routes and the main risk factors associated with the transmission of this parasite. To do this, a first study was conducted in parallel among animal populations in North Lebanon and France. The reported data suggest a predominance of an anthroponotic route of transmission for cryptosporidiosis in Lebanon, but the results of genotyping does not exclude the presence of zoonotic transmission. Other studies conducted in France, especially based on collection of stool samples in the zoos of Palmyre (Royan) and Lille showed that Cryptosporidium spp were present in less than 1% of captivity animals. The low prevalence strongly demonstrates that these animals play a negligible role as potential reservoirs of infection. While in wild fish, we could identify the presence of C. parvum, a zoonotic species, in the stomach and the gut of fish. These data suggest that the fish could be a natural host of C. parvum and a potential source of contamination for humans, animals but also for the environment.Finally, the third topic aimed to study the pathogenicity of this parasite. Firstly, we explored metabolic pathways potentially involved in the development of C. parvum-induced ileo-caecal oncogenesis in the SCID model treated with dexamethasone (SCID-D). We searched for alterations in genes or proteins commonly involved in cell cycle, differentiation or cell migration, such as β-catenin, Apc, E-cadherin, Kras and p53. We were able to show that the Wnt pathway was involved in this process. Finally, we wanted to study the association between digestive cancer and parasitism with Cryptosporidium in humans. Cryptosporidium molecular detection was therefore carried out in colonic and gastric biopsies belonging to patients with and without digestive cancers of recent diagnosis collected in North Lebanon. A statistically significant difference was observed between the prevalence of cryptosporidiosis found among the population of patients with digestive cancer (17%) and that of the control group consisting of non-cancer patients but with digestive symptoms (7%) (p-value = 0.03). All these data obtained in animals and humans strengthens the importance of this parasite in public health.

L’œil et le système nerveux central (SNC) ont une origine embryologique commune et les structures rétiniennes, facilement observables, pourraient refléter les atteintes cérébrales. L’objectif général de cette thèse était d'analyser les relations entre atteintes rétiniennes et manifestations cliniques (déclin cognitif, démence) et paracliniques (imagerie cérébrale) du vieillissement cérébral. Deux "biomarqueurs" rétiniens ont été analysés : les fibres nerveuses de la rétine (RNFL) et les structures vasculaires. Les données utilisées proviennent de la cohorte populationnelle 3 Cités-Alienor. Nous avons montré que les sujets ayant une épaisseur réduite de la RNFL (mesurée par tomographie par cohérence optique spectral-domain, SD-OCT) présentaient des performances diminuées en mémoire épisodique (principale fonction cognitive affectée dans la maladie d’Alzheimer, MA) après 2 ans de suivi ; sur une période aussi courte, aucune association n'a été trouvée avec le risque de démence. Une épaisseur réduite de la RNFL était aussi associée à des paramètres altérés en IRM au niveau des voies visuelles et des régions du système limbique, régions particulièrement vulnérables dans la MA. Enfin nous avons montré qu'une épaisseur réduite de la couche vasculaire choroïde était associée à un volume d’hypersignaux de la substance blanche plus important. Des processus pathologiques vasculaires et neurodégénératifs sont associés dans le vieillissement cérébral. Ainsi, la rétine pourrait refléter les altérations du SNC dans la MA et le vieillissement cérébral. D'autres recherches doivent encore être menées avant de considérer la rétine comme un biomarqueur potentiel du vieillissement cérébral. / The eye and central nervous system (CNS) have a common embryological origin, and easily observable retinal structures may reflect brain damage. The primary objective of this thesis was to analyze the relationship between retinal disorders and clinical (cognitive decline, dementia) and para-clinical (brain imaging) brain aging manifestations. Two types of retinal "biomarkers" were analyzed: the retinal nerve fiber layer (RNFL) and vascular structures. The data used come from the population-based cohort 3-Cities Alienor. We have shown that subjects with reduced RNFL thickness (measured by spectral-domain optical coherence tomography, SD-OCT) showed a reduced episodic memory score (cognitive function that is principally affected in Alzheimer's disease, AD) after 2 years of follow-up; over this short period of time no association with dementia risk was found. A reduced RNFL thickness was also associated with altered MRI parameters in visual pathways and in limbic system regions, which are particularly vulnerable in AD. Finally we have shown that reduced vascular choroid layer thickness was associated with larger white matter hyperintensities volumes. Vascular and neurodegenerative disease processes are associated with brain aging. Thus, alterations in the CNS by AD and brain aging could be reflected in the retina. Other research is still needed before considering the retina as a potential biomarker of brain aging.

Le Programme africain de lutte contre l'onchocercose (APOC) et le Programme mondial d'élimination de la filariose lymphatique (GPELF), basés respectivement sur des traitements de masse par ivermectine et par une combinaison d'ivermectine et d'albendazole, sont des succès indéniables. Cependant, en Afrique centrale, région endémique pour la loase, les opérations de lutte sont fortement entravées du fait de la survenue possible d'effets secondaires graves induits par l'ivermectine chez les individus présentant plus de 30.000 microfilaires de Loa loa par mL de sang. Les résultats remarquables de l'APOC ont conduit récemment le programme à afficher un objectif plus ambitieux que celui défini initialement (l'élimination de la maladie comme problème de santé publique) : celui d'une élimination de la transmission. Les objectifs d'élimination d'APOC et du GPELF rendent nécessaires la réalisation d'une cartographie de la filariose lymphatique et de l'onchocercose hypoendémique en Afrique centrale, et imposent de développer des stratégies de lutte alternatives dans les zones coendémiques avec la loase. Nos travaux apportent des éléments nouveaux concernant l'épidémiologie de la filariose lymphatique en Afrique centrale. La distribution très focale de la maladie et les facteurs de risque particuliers que nous avons identifiés devraient être pris en compte pour déterminer l'échelle utilisée pour la réalisation de la cartographie. Par ailleurs, nous avons observé que le test ICT utilisé pour cartographier la filariose lymphatique pouvait se positiver en cas de forte microfilarémie à Loa loa (réaction croisée), ce qui va constituer un défi important pour les programmes de lutte. Nos travaux ont aussi permis de développer des stratégies alternatives permettant de lancer des programmes de lutte dans des zones de coendémie avec L. loa. Ainsi, nous avons participé au développement d'une technique permettant de dépister (et d'exclure des traitements de masse) les individus à risque d'effets secondaires graves post-ivermectine. D'autre part, nous avons montré que des traitements semestriels par albendazole seul pourraient constituer une alternative, applicable en zone de loase, au traitement standard de la filariose lymphatique. Concernant le diagnostic, nous avons montré l'intérêt qu'il y avait à lire les tests de diagnostic de la filariose lymphatique de manière semi-quantitative. Enfin, concernant la loase, nous avons étudié les relations existant, au niveau individuel, entre la microfilarémie à Loa et les antécédents d'œdème de Calabar et de passage sous-conjonctival du ver adulte. / The African Program (APOC) and the (GPELF), relying on the mass drug administration of ivermectine or of a combination of ivermectin and albendazole, respectively, are undeniably successful. Nonetheless, in Central Africa where loiasis is endemic, control operations are hampered by the possible occurence of ivermectine-induced severe adverse events in individuals harbouring more than 30 000 microfilaria of Loa loa per mL whole blood. The outstanding results obtained by APOC have recently led the programme to adopt a more ambitious goal than originally defined (elimination of the disease as a public health concern) : eliminating transmission. The elimination objectives of APOC and of the GPELF arise the need for mapping lymphatic filariasis and hypoendemic onchocerciasis areas in Central Africa, and strenghten the need to develop control strategies for loiasis coendemic areas. Our researches bring new insight into the epidemiology of lymphatic filariasis in Central Africa. The highly focal distribution of the disease, and the risk factors that we identified should be accounted for when defining the scale used for mapping processes. Furthermore, we observed that the immunochromatographic card test (ICT) used for mapping lymphatic filariasis might display false positive result in case of high L. loa microfilarial density (cross reaction), which will constitute a challenge for control programmes. Our work also allowed to develop alternative strategies for launching control programmes in areas of coendemy with L. loa. We participated in the developement of a technique to test (and exclude from mass drug administration) the individuals at risk of post-ivermectin severe adverse events. Besides, we showed that a semiannual mass drug administration of albendazole alone was deemed to be a suitable alternative strategy to standard lymphatic filariasis treatment applicable in loiasis endemic areas. As for the diagnosis, we highlighted the interest of semi-quantitative reading of diagnostic tests for lymphatic filariasis. Eventually, we studied the relation between the microfilaremia of L. loa and the histories of Calabar oedema and of sub-conjonctival migration of the adult worm, at the individual level.

Contexte : L’incidence des cancers différenciés de la thyroïde (CDT) est caractérisée par de fortes variations géographiques et ethniques. L’un des plus forts taux d’incidence a été rapporté en Nouvelle-Calédonie et particulièrement dans la population mélanésienne. En dehors de l’exposition aux radiations ionisantes dans l’enfance et l’obésité, les facteurs de risque de CDT restent très mal connus. Bien qu’il ait été rapporté que ce cancer constitue une des localisations cancéreuses ayant la composante héréditaire la plus élevée, le rôle des facteurs génétiques a été jusqu’à présent peu étudié. Des études de cas familiaux et des études gène-candidat ont identifié des polymorphismes dans plusieurs gènes mais très peu de ces associations ont été répliquées. Des études d’association génomes entier (GWAS) ont également mis en évidence des régions de susceptibilité génétiques de CDT, les associations les plus robustes ont été rapportés sur les loci 9q22 et 14q13. Au final, l’ensemble des variants identifiés jusqu’à présent ne permettent d’expliquer qu’une faible part de l’héritabilité génétique dans l’étiologie des CDT, suggérant que d’autres facteurs de risque génétiques restent à découvrir.Objectifs : L’objectif général de ce travail était d’étudier les facteurs de risque génétique et leurs interactions avec les facteurs environnementaux. Plus spécifiquement, il s’agissait 1) d’étudier le rôle de gènes candidats ou de loci identifiés dans des études GWAS dans deux études cas-témoins menées en Nouvelle-Calédonie et en France métropolitaine 2) d’explorer plus en détail dans ces populations, les loci GWAS 9q22 et 14q13 pour l’identification des variants causaux ou d’autres variants candidats ; 3) d’identifier de nouveaux facteurs de risque génétiques dans les CDT chez les femmes en utilisant une approche dite par « pathway candidat » en combinant les données de deux études françaises et américaines.Matériels et méthodes : Les analyses portant sur les gènes candidats et les loci GWAS reposent sur deux populations d’études : une population européenne de 508 cas et 621 témoins issus des études cas-témoins conduites en France métropolitaine (étude CATHY) et en Nouvelle-Calédonie (NC) et une population mélanésienne de 156 cas et 114 témoins de l’étude de NC. Les approches pathway candidat ont porté dans un premier temps sur les femmes d’origine européenne de l’étude CATHY (365 cas/376 témoins) et d’une partie de l’étude cas-témoins Young-Thyr (83 cas/93 témoins) conduites en France métropolitaine. Dans un second temps, nous avons combiné ces sujets avec les femmes de l’étude cas-témoins USRT/UTMDACC (332 cas/443 témoins) conduite aux Etats-Unis.Résultats : Nous n’avons pas observé d’association entre les CDT et les polymorphismes des gènes identifiés précédemment par les études gène-candidat dans les populations européennes et mélanésiennes étudiées. Toutefois, nous avons montré que la délétion des gènes GSTM1 et GSTT1 pouvait moduler les associations rapportées entre l’obésité ou la consommation d’alcool et le risque de CDT. Nous avons répliqué chez les européens et chez les mélanésiens les associations avec des variants des loci GWAS 9q22, 14q13 et 2q35. Nous avons également mis en évidence, dans les régions GWAS 9q22 et 14q13 de nouveaux variants candidats à risque de CDT et rapporté des interactions entre ces variants et la parité ou la consommation de tabac. Les analyses par pathway portant sur une population de femmes d’origine européenne suggèrent des interactions entre la consommation d’alcool ou la consommation de tabac et les gènes impliqués dans le métabolisme de ces substances et des interactions entre l’âge aux premières règles, la prise de contraceptifs oraux et les gènes impliqués dans la biosynthèse et le métabolisme des hormones stéroïdiennes. / Context : Differentiated thyroid cancer (DTC) incidence is characterized by considerable geographic and ethnic variations. Particularly high incidence rates were observed in Melanesian women of New Caledonia. Except for the exposure to ionizing radiation in childhood and obesity, the role of other DTC risk factors is not clearly established. Genetic factors have been suggested to play an important role in DTC risk since epidemiological studies have shown that DTC has a higher familial relative risk than any other cancers. Linkage studies in multiple-case DTC families and candidate gene studies have identified polymorphisms in several genes but very few have been replicated so far. Genome-wide association studies (GWAS) also identified several DTC susceptibility loci with the most robust associations reported on the loci 9q22 and 14q13. Only few susceptibility loci were highlighted by GWAS and the identified variants were shown to account less than 10% of the DTC familial risk, emphasizing that much remains to be discoveredObjectives: The main objective of this work was to study the role of genetic risk factors and their interaction with environmental factors in DTC risk. More specifically, we aimed to: 1) replicate the association between DTC risk and polymorphisms reported in candidate gene and GWAS studies in 2 case-control studies conducted in Metropolitan France and New Caledonia; 2) identify potential causal variants of DTC risk in GWAS loci 9q22 and 14q13 using fine-mapping approach; 3) identify new genetic risk factors for DTC in women using pathway approach by pooling data from 2 case-control studies conducted in France and USA..Materials and methods: The analysis of the candidate genes and of the GWAS loci were based on a European population of 508 cases and 621 controls from 2 case-control studies conducted in metropolitan France (CATHY study) and in New Caledonia (NC study) and, a Melanesian population of 156 cases and 114 controls from the NC study. The pathway analysis was conducted in a first step on European women from the CATHY study (365 cases/376 controls) and from the Young-Thyr study (83 cases /93 controls) both conducted in metropolitan France. In a second step, we pooled the data from CATHY/Young-Thyr study and USRT/UTMDACC study (332 cases/443 controls) conducted in the United States.Results: In Europeans and Melanesians, we found no association with polymorphisms reported previously by candidate genes studies. However, we observed that among these genes, GSTM1 and GSTT1 may modulate the associations between DTC risk and obesity or alcohol consumption. Some polymorphisms identified in GWAS studies at loci 9q22, 14q13 and 2q35 were replicated in Europeans and in Melanesians. In the GWAS loci 9q22 and 14q13, we identify new variants that can be functionally related to DTC pathogenesis in Europeans and Melanesians. We also reported interactions between some of these variants and parity or tobacco smoking. The analysis of candidate pathways in European women showed interactions between alcohol consumption or tobacco smoking and genes involved in the metabolism of these compounds and, between age at first menarche or oral contraception and genes involved in biosynthesis and metabolism of sex steroid hormones.

Résumé : L’objectif de la thèse est de considérer différentes sources de biais dans l’analyse du risque de cancer associé à l’exposition externe aux rayonnements ionisants dans la cohorte CEA-AREVA-EDF de travailleurs du nucléaire. Cette cohorte inclut 59004 salariés de ces entreprises surveillés pour une exposition externe aux rayonnements ionisants. La dose externe cumulée des travailleurs a été reconstituée sur la base des résultats de leurs dosimètres individuels. Le premier axe a étudié la possible exposition des travailleurs à l’incorporation de radionucléides. En l’absence de données individuelles, un indicateur basé sur les unités de travail a été défini pour attribuer un niveau de risque de contamination interne à chaque travailleur et a été intégré aux analyses du risque de mortalité par cancer lié aux expositions externes.Le second axe a porté sur les expositions non professionnelles des travailleurs aux rayonnements ionisants, notamment l’exposition environnementale d’origine naturelle et l’exposition médicale due aux examens radiologiques réalisés dans le cadre de la médecine du travail. Des scénarios de doses dues à ces expositions ont été établis, et l’impact de la prise en compte de ces expositions sur le risque de mortalité par cancer a été étudié. Le troisième axe a porté sur les seuils d’enregistrement des dosimètres. Sous ces seuils, les doses sont mal quantifiées. Par le passé, les doses sous le seuil étaient enregistrées comme nulles, entraînant une sous-estimation de la dose reçue. Un historique complet des pratiques dosimétriques dans la cohorte a été réalisé et a permis la création de scenarios d’imputation des doses sous seuil. / The aim of the thesis is to study three potential sources of bias in the analyses on the cancer risk associated with chronic external exposure to low doses of ionizing radiation in the CEA-AREVA-EDF cohort. This cohort includes 59 004 nuclear workers from those companies who were badge-monitored for external exposure to radiation. The first part of this thesis is devoted to potential internal exposure to radionuclides among the workers. Given the lack of available individual data on internal contaminations, a flag attributing for each worker and for each year a potential contamination risk based on workstations was defined and added to the analyses on cancer mortality risk associated with external radiation exposure. The second part of this work focuses on non-occupational exposures to radiation.Nuclear workers are exposed to radiation from environmental and medical sources, in particular from radiological examinations carried out in an occupational health framework. Scenarios characterising non-occupational exposures to radiation were constructed and their impact on the cancer mortality risk associated with occupational exposure was examined. The third part of this thesis addresses dosimeters recording thresholds. Below those thresholds, dose quantification is deemed too imprecise. Historically, below the threshold doses were recorded as null, resulting in systemic dose underestimation. A comprehensive review of the dosimetry practices in the cohort was accomplished and led to the conception of scenarios aiming to impute below the threshold.

Les dépendances à l'alcool, au tabac ou au cannabis sont des affections fréquentes, aux conséquences psychologiques, sociales et physiques sévères. Ces addictions comportent des facteurs socioculturels, psychologiques et biologiques. Leur clinique est également complexe, suggérant une importante hétérogénéité phénotypique et génétique. Les études d'agrégation familiale et de jumeaux ont montré une forte héritabilité de des addictions (entre 30 et 60%). Toutefois, si de nombreuses études ont suggéré l'association de certains variants génétiques avec telle ou telle affection, peu de gènes ont émergés comme clairement associés à une addiction dans les méta-analyses. L'hétérogénéité clinique et génétique de ces troubles pourrait être une des raisons à certains résultats négatifs. Dans ce travail, nous montrerons comment le démembrement phénotypique peut-être une approche nouvelle, permettant de mettre en évidence des phénotypes plus homogènes, et à plus fort support génétique. Un premier travail a porté sur les effets ressentis de la consommation de cannabis comme marqueur endophénotypique de dépendance au cannabis. Puis nous avons montré comment les comorbidités addictives ou l'âge de début constitue des phénotypes d'intérêt. Enfin, nous prendrons l'exemple d'un variant du gène codant pour le transporteur de la dopamine comme marqueur d'un phénotype intermédiaire de la dépendance à l'alcool. / The prevalence of tobacco, cannabis and alcohol dependences is considered as high in most countries, having devastating psychological, social and physical consequences. These disorders are supported by social, cultural, psychological and biological factors. Their clinical presentation is also complex, suggesting an important phenotypic and genetic heterogeneity. Family studies as well as twin studies suggest a high heritability of these disorders, ranging between 30% and 60%. However, very few genetic variants have been considered as formerly associated with addictions. The phenotypic and clinical heterogeneity could contribute at least in part to the lack of positive results in genetic studies. In the present dissertation, we will show how the disentanglement of these disorders constitute a new approach, allowing to discover novel phenotypes, more homogeneous and with a stronger genetic support. Our first work will examine the association between some variant along the dopamine transporter gene and complication associated with alcohol dependence, namely alcohol withdrawal seizures. Then we will show how the age at onset of alcohol dependence constitutes a novel phenotype of interest. We will also consider the association of tobacco smoking in alcohol dependent participants as an intermediate phenotype. Finally, we will consider the subjective effect of cannabis during the first use as a new endophenotype for cannabis dependence.

Les démences regroupent un ensemble de pathologies cérébrales affectant progressivement les fonctions cognitives et survenant plus fréquemment chez les personnes âgées. L’augmentation du nombre de cas liée au vieillissement de la population et la lourdeur de la prise en charge font des démences un problème de santé publique important.La maladie d’Alzheimer (MA) est la plus fréquente des démences. Elle apparaît généralement après 65 ans et possède une forte composante génétique. En dehors de certaines formes familiales précoces liées à des mutations dans les gènes du précurseur de la protéineamyloïde, et des présénilines 1 et 2, la grande majorité des cas résulte de l’interaction de facteurs environnementaux avec divers gènes de susceptibilité.L’approche gène candidat a permis l’identification de nombreux gènes associés au risquede MA. Cependant, en raison de problèmes techniques et méthodologiques, seul le gène de l’apoprotéine E (APOE) a pu être identifié de manière robuste par cette approche. Les études d’association pangénomiques permettent d’identifier sans a priori des variations génétiques fréquentes associées à une maladie sur l’ensemble du génome. À partir de 2009, plusieurs consortia ayant pour objectif de réaliser ce type d’étude dans le champs de la MA ont identifiéquatre nouveaux gènes d’intérêt pour la MA, CLU, PICALM, CR1 et BIN1. Cependant,ces gènes n’expliquent qu’une petite partie de la variabilité génétique de la maladie et denombreux autres variants restent à découvrir.Durant cette thèse, nous avons d’abord chercher à répliquer les résultats des principauxgènes identifiés par approche gène candidat en utilisant les données du consortium EuropeanAlzheimer’s Disease Initiative (EADI). Nous avons pu montrer qu’une grande partie deces gènes présentait un faible niveau d’association avec la MA. En utilisant l’approche pangénomique,nous avons ensuite pu identifier 19 gènes associés au risque de MA en dehorsd’APOE, dont 11 n’ayant pas été identifiés par les précédentes études, via la mise en placed’une collaboration informelle entre consortia puis au sein du International Genomics ofAlzheimer’s Disease Project (IGAP).Nous nous sommes également interessés à plusieurs phénotypes intermédiaires associésà la MA, et en particulier aux taux plasmatiques des peptides amyloïde b (Ab), en partantde l’hypothèse qu’ils pourraient permettre la recherche de variants impliqués dans des mécanismesphysiopathologiques pré-symptomatiques. Ce travail a permis l’identification d’uneassociation potentielle entre le gène CTXN3 et les taux plasmatiques d’Ab1−42.En conclusion, l’utilisation des études d’association pangénomiques a permis d’identifierde nombreux nouveaux gènes associés au risque de MA. Ces gènes ouvrent des voies derecherche intéressantes pour mieux comprendre la physiopathologie de la MA et permettrele développement de traitements efficaces qui font actuellement défaut. / Dementia is a syndrom caused by several brain diseases progressively deteriorating cognitivefunctions and occurs more frequently in the elderly. The increased number of patients withdementia due to the ageing of the general population and the high cost of care add up tomake dementia a concerning public health issue.Alzheimer’s disease (AD) is the most common form of dementia. It is often diagnosedafter 65 years old and has a strong genetic component. Familial forms exist and are mainlycaused by mutations in the amyloid-b protein precursor, presenilin 1 and presenilin 2 genes.However, the vast majority of cases result from the complex interaction of environmental factors with susceptibility genes.Using a candidate gene approach, numerous genes associated with AD risk were identified,but due to technical and methodological problems, only the apoliprotein E (APOE) genewas replicated. Genome-wide association studies (GWAS) aim to identify frequent geneticvariants associated with disease risk in a hypothesis-free manner. Starting 2009, severalconsortia aiming to perform this type of analyses in the field of AD robustly identified fournew genes associated with AD risk, CLU, PICALM, CR1 and BIN1. However, these genes puttogether only explain a small proportion of the total genetic variance of AD and the searchfor new susceptibility genes remains an important goal for AD research.In this work, we first tried to replicate the results of the top genes reported using thecandidate gene approach, using GWAS data from the European Alzheimer’s Disease Initiative(EADI). Most of these genes showed weak levels of association. Using GWAS, we were ableto identify 19 new genes associated with AD risk besides APOE, including 11 that had notbeen reported by previous studies, first through an informal collaboration between consortia,then under the name of International Genomics of Alzheimer’s Disease Project (IGAP).Assuming that use of endophenotypes related to AD would be relevant for the discoveryof genetic variants involved in the early pathophysiology of AD, we then performed aGWAS of plasma amyloid-b (Ab) concentrations. This study showed suggestive asssociationsbetween the CTXN3 gene on chromosome 5 and Ab1−42 plasma levels.To sum up, using GWAS enabled us to identify new genes associated with AD risk. Thesegenes point to interesting new research hypotheses and hopefully, to a better understandingof AD pathophysiology and development of effective drugs.