Pas de résumé français / Each Bartonella species appears to be highly adapted to one or a limited number of reservoir hosts, in which it establishes a long-lasting intraerythrocytic bacteremia as the hallmark of infection. Although the course of Bartonella infection has been precisely described, the molecular mechanisms of host specific erythrocyte infection and the stages of precedent the arrival in the bloodstream are poorly understood. In this thesis we purposed to identify the mechanisms of erythrocyte infection by Bartonella and characterize the possible locations of Bartonella during the days before the intraerythrocytic stage.By the establishment of an in vitro model of adhesion and invasion of erythrocytes by Bartonella spp., we demonstrated that host specificity was determined by the interaction between bacteria and erythrocytes. By screening signature-tagged mutagenesis (STM) library of B. birtlesii in vivo and in vitro and ectopic expression, we revealed that type IV Trw locus was required for host-restricted adhesion to erythrocytes in a wide range of mammals. After that, we further characterized that only TrwJ1 and TrwJ2 were expressed and present on the surface of the bacteria and had the ability to bind to mouse erythrocytes, and the receptor of them was erythrocyte band3 by different technology (phage display, electron microscopy, far western blot and adherence and invasion inhibition assay). By the model of experimental infection of laboratory normal Balb/C mice and splenectomized mice with B. birtlesii, we showed that during the first 7 days, no bacteria were recovered from lymph nodes, bone marrow and brain, but in the spleen, transient in the liver, And bacteremia was the same in both infection models during the first 7 days, thereafter, bacteremia was 10 fold higher in splenectomized mice than in normal mice and lasted 2 weeks longer. This suggested that the spleen was able to retain Bartonella.In conclusion, the host specific adhesion between Bartonella and erythrocyte was mediated by Trw and erythrocytic band 3, and spleen had a role in retention Bartonella.

Pas de résumé français

La leptospirose est une zoonose bactérienne due à des Spirochètes du genre Leptospira. Elle est classée dans le groupe des maladies ré émergentes en raison du réchauffement climatique par l'OMS. Elle peut atteindre tous les mammifères et notamment l'Homme. On recense environ tous les ans 500 000 cas graves humains (c'est-à-dire ayant nécessité une hospitalisation) mais les difficultés du diagnostic laissent à penser que ce chiffre est sous évalué. La France métropolitaine est le pays d'Europe où le nombre de cas déclarés est le plus important (environ 300 / an). La contamination se produit après à un contact direct ou indirect d'une plaie ou de muqueuses saines avec les urines d'un animal infecté. Les hôtes peuvent être séparés en réservoirs, porteurs sains, et animaux malades ; les Rongeurs forment le réservoir le plus connu mais des représentants d'autres ordres de Mammifères, tels les Insectivores ou les Chiroptères, peuvent aussi jouer ce rôle. Le Ragondin (Myocastor coypus) est un grand Rongeur aquatique originaire d'Amérique du Sud qui a maintenant colonisé la quasi-totalité du territoire français. Cette espèce a été identifiée comme un porteur rénal potentiel de leptospires pathogènes en France au début des années 2000. Notre étude a été orientée suivant deux axes de travail. Tout d'abord un suivi de la contamination par les leptospires pathogènes de deux populations de Ragondin dans des zones humides de l'est de la France. Au cours de cette partie, nous nous sommes intéressés à la prévalence sérologique et à la prévalence du portage rénal dans chacune des populations. Cette étude a été complétée par une estimation de l'état général des animaux au cours d'autopsies détaillées et de l'évaluation histologique des reins afin de déterminer quel pouvait être l'impact, dans cette espèce, de l'infection par des leptospires pathogènes. Ces derniers résultats nous ont permis de clarifier, en partie, le rôle du Ragondin dans le cycle épidémiologique de la maladie. Dans un second axe, nous avons développé un outil permettant le suivi de la contamination des eaux environnementales par les leptospires pathogènes / Leptospirosis is one of the most prevalent bacterial zoonosis. It is caused by Spirochetes of the Leptospira genus and affects all mammals. The WHO considers it as a re emerging disease because of global warming. About 500 000 severe human cases are recognized worldwide but the incidence is probably under evaluated because of the diagnosis difficulties. Metropolitan France is the most affected European country with about 300 human cases declared per year. Infection results from exposure to infected urines of carrier animals, either directly or indirectly via contaminated environment. Animal hosts can be classified as reservoir hosts, healthy carriers or accidental hosts that suffer from the disease. Rodents are well known reservoir hosts but other mammals, as Insectivorous or Chiropters, can also be reservoirs for pathogenic leptospires. The nutria (Myocastor coypus) is a large aquatic rodent originating from South America. The species is now settled throughout France and it has been identified as a potential carrier of leptospirosis in 2001 in Western France. This work had two major goals. Firstly, we studied the contamination of two coypus’ populations by pathogenic leptospires. In this part we determined the serological prevalence and the prevalence of kidney carriage in both populations. Simultaneously, detailed necropsy and kidney histology were performed in order to characterize the impact of leptospirosis infection in this species and thus to clarify the role of the coypu in the epidemiological cycle of leptospirosis. Secondly, we developed a tool to detect and quantify pathogenic leptospires in environmental water that can be used in water quality surveillance program

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.