Le cancer est un problème majeur en santé humaine représentant l’une des principales causes de décès dans le monde. Depuis le début du 20ème siècle, le parasitisme a émergé comme un facteur déterminant pour expliquer la vulnérabilité face au cancer, avec un nombre croissant d’agents infectieux reconnus comme oncogènes. En parallèle, les virus oncolytiques ont attiré une attention considérable pour leur intérêt thérapeutique. Cependant, le rôle des autres agents infectieux dans le développement du cancer est resté largement inexploré même s’ils sont l’un comme l’autre soumis aux pressions du système immunitaire. Ainsi, l’objectif de cette thèse a été d’évaluer l’implication des communautés d’agents infectieux, non-oncogènes et non-oncolytiques, dans le processus cancéreux. Grâce à un modèle de tumeur chez la drosophile, nous avons pu démontrer que les infections sont capables de modifier l’équilibre du système immunitaire avec des conséquences significatives sur l’accumulation des cellules cancéreuses. Considérant que les humains sont exposés à de nombreuses infections de manière successive ou concomitante au cours de leur vie, nous avons pu montrer que l’histoire personnelle d’infection module le risque cancéreux via les perturbations continues qu’elle inflige au système immunitaire. Enfin, les résultats obtenus par l’analyse de jeux de données à l’échelle mondiale suggèrent que les agents infectieux sont également capables d’altérer l’incidence des cancers d’origine infectieuse en interagissant avec les agents oncogènes au sein des communautés infectieuses. À la lumière des interactions réciproques entre infections et cancer, il semble indispensable d’évaluer la pertinence des nouvelles approches de lutte contre le cancer dans le contexte des maladies transmissibles. / Cancer represents a huge public health issue as a major cause of death worldwide. Since the beginning of the 20th century, parasitism has emerged as a fundamental mechanism for cancer causation with a growing number of infectious agents recognized as oncogenic. Meanwhile, oncolytic viruses have also attracted considerable interest as possible agents of tumor control. Nevertheless, the role of other infectious agents in cancer development has been largely neglected even if they are both exposed to immune system pressures. Thus, the main objective of this PhD was to evaluate the implication of infectious communities, formed by non-oncogenic and non-oncolytic agents, in carcinogenesis. Using a drosophila tumor model, we demonstrated that infections are able to jeopardize immune system responses in a way that significantly impacts cancer cell accumulation. Considering that humans are exposed to a myriad of infectious agents both successively and concomitantly throughout their lives, we have shown that personal history of infection can alter cancer risk through continuous perturbations of the immune system. Finally, results obtained from the analysis of worldwide databases have suggested that infections are able to mold population-level incidences of cancers with an infectious origin, through their interactions with oncogenic agents in infectious communities. In light of the reciprocal interactions between cancer and infections, new anit-cancer therapeutic strategies should be evaluated in the context of co-occurring transmissible diseases.

L'étude des interactions hôtes/parasites est actuellement un thème de recherche incontournable des sciences de l'évolution. Une des questions majeures soulevée par ces études est de comprendre pourquoi certains parasites provoquent des maladies mortelles, alors que d'autres restent relativement bénins pour leurs hôtes. Dans ce défi que tentent de relever les biologistes de l'évolution mais également les sciences médicales, nous avons choisi de nous intéresser à la malaria aviaire, et plus précisément à son représentant le plus commun dans les populations naturelles d'oiseaux : Plasmodium relictum. En procédant à des infections expérimentales de canaris domestiques (Serinus canaria), nous avons voulu comprendre quels facteurs liés aux caractéristiques du parasite et de l'oiseau (au niveau de l'individu ou de la population) pouvaient influencer la virulence de Plasmodium relictum. Nous avons ainsi pu mettre en évidence que des facteurs, tels que le passé infectieux de l'hôte, la dose de parasites reçue, la prévalence de ces derniers dans la population d'oiseaux ou bien encore les interactions sociales entre individus, pouvaient moduler les coûts d'une telle infection. La virulence est un trait composite qui dépend, certes, de l'exploitation de l'hôte par les parasites mais également de la réponse immunitaire de ce dernier contre l'infection. Nous avons pu le vérifier dans notre système expérimental en utilisant une approche immuno-écologique. Nous nous sommes enfin intéressée aux conditions favorisant l'évolution de la virulence : ce qui est essentiel pour comprendre l'émergence ou la réémergence de maladies infectieuses et pour développer des stratégies de contrôle de ces maladies.

L'étude des interactions hôtes/parasites est actuellement un thème de recherche incontournable des sciences de l'évolution. Une des questions majeures soulevée par ces études est de comprendre pourquoi certains parasites provoquent des maladies mortelles, alors que d'autres restent relativement bénins pour leurs hôtes. Dans ce défi que tentent de relever les biologistes de l’évolution mais également les sciences médicales, nous avons choisi de nous intéresser à la malaria aviaire, et plus précisément à son représentant le plus commun dans les populations naturelles d’oiseaux : Plasmodium relictum. En procédant à des infections expérimentales de canaris domestiques (Serinus canaria), nous avons voulu comprendre quels facteurs liés aux caractéristiques du parasite et de l’oiseau (au niveau de l’individu ou de la population) pouvaient influencer la virulence de Plasmodium relictum. Nous avons ainsi pu mettre en évidence que des facteurs, tels que le passé infectieux de l’hôte, la dose de parasites reçue, la prévalence de ces derniers dans la population d’oiseaux ou bien encore les interactions sociales entre individus, pouvaient moduler les coûts d’une telle infection. La virulence est un trait composite qui dépend, certes, de l’exploitation de l’hôte par les parasites mais également de la réponse immunitaire de ce dernier contre l’infection. Nous avons pu le vérifier dans notre système expérimental en utilisant une approche immuno-écologique. Nous nous sommes enfin intéressée aux conditions favorisant l’évolution de la virulence : ce qui est essentiel pour comprendre l’émergence ou la réémergence de maladies infectieuses et pour développer des stratégies de contrôle de ces maladies. / Host-parasite interaction became one of the main topics of evolutionary sciences researches. One of the major issues raised by these studies is to understand why some parasites cause fatal diseases while others remain relatively mild to their hosts. In this challenge attempting to take up the evolutionary biologist and the medical sciences, we focused on avian malaria, and more specifically on its most common parasite: Plasmodium relictum. In performing experimental infections in domestic canaries (Serinus canaria), we wanted to understand what factors related to parasite and birds characteristics, could influence Plasmodium relictum virulence. We highlighted that factors such as infectious past, parasites dose, prevalence in bird’s population and social interactions between individuals could modulate costs of such infection. Virulence is a composite trait that depends on the host’s exploitation by parasites but also the host’s immune response against the infection. We were able to show that in our experimental system using an approach of immunological ecology. Finally we focused on the conditions favouring the virulence evolution: an essential point to understand emergence or re-emergence of infectious diseases and to develop strategies to control these diseases.

Il existe dans le règne animal une diversité incroyable de durées de vie allant de quelques jours pour les petits vers gastrotriches à plusieurs centaines d’années pour certains bivalves ou tortues terrestres. Cette étonnante diversité a depuis longtemps questionné les chercheurs en biologie. L’intérêt croissant pour le phénomène de vieillissement, notamment dû à l’augmentation de l’espérance de vie chez l’Homme, a conduit les chercheurs à essayer de comprendre les processus qui déterminent les patrons de longévité et de vieillissement. D’une part, les études biomédicales et biogérontologiques ont contribué à décrire nombres de mécanismes physiologiques et cellulaires à l’origine du vieillissement. Parmi ces mécanismes, le stress oxydant a été identifié comme jouant un rôle majeur, à travers l’accumulation au cours de la vie des dégâts générés par la production de radicaux libres lors d’activités métaboliques aérobies. D’autre part, le développement de théories évolutives du vieillissement a contribué à comprendre l’origine ultime du vieillissement et l’évolution de la diversité des traits d’histoire de vie. Cependant, ces approches, bien que complémentaires, sont longtemps restées imperméables et les travaux intégrant les mécanismes physiologiques tels que le stress oxydant dans une perspective évolutive n’ont connu que de récents développements. Dans cette thèse, nous avons étudié comment des mécanismes tels que le stress oxydant et ses coûts associés lors d’évènements comme la reproduction ou la réponse immunitaire pouvaient jouer un rôle dans l’évolution des patrons de vieillissement chez les oiseaux et les mammifères (i) en étudiant le rôle des antioxydants comme ressources clés dans les compromis adaptatifs entre reproduction et survie en fonction de l’âge, (ii) en étudiant les conséquences à long terme de l’environnement périnatal, (iii) en étudiant le lien entre réponse inflammatoire et patrons de vieillissement et de longévité contrastée entre oiseaux et mammifères, (iv) en s’intéressant plus particulièrement aux mécanismes de régulation immunitaire, soulignant leur rôle crucial pour la fitness des hôtes, et notamment tard dans la vie. Nos résultats soulignent l’importance des contraintes physiologiques liées à la limitation en ressources clés (antioxydants) ou aux dégâts engendrés lors d’activités coûteuses et destructrices et sur les patrons de vieillissements à l’échelle intra et inter-spécifique. / There is an incredible diversity of lifespan in the animal kingdom ranging from a few days for small gastrotrichs worms to several hundred of years for some bivalves or tortoises. This amazing diversity has long questioned biology researchers. The growing interest in the phenomenon of aging, mainly due to the increase in life expectancy in humans, has questioned researchers on processes that determine patterns of longevity and ageing. On the one hand, biomedical and biogerontological studies helped describe numerous cellular and physiological mechanisms related to aging. Among these mechanisms, oxidative stress has been identified as playing a major role, through life-time accumulation of damage generated by production of metabolic free radicals. On the other hand, the development of evolutionary theories of aging has contributed to understanding ultimate origins of ageing and of the diversity of life history traits. However, these approaches, although complementary, have long remained separated and works that integrate physiological mechanisms such as oxidative stress in an evolutionary perspective have known only recent developments. In this thesis, we studied how mechanisms such as oxidative stress and its associated costs produced during reproduction or immune response could play a role in the evolution of patterns of ageing in birds and mammals by (i) studying the role of antioxidants as key resources involved in adaptive trade-offs between reproduction and survival through age, (ii) studying the long-term effects of the early environment, (iii) studying the relationship between inflammatory response and contrasted patterns of ageing and longevity between birds and mammals, (iv) focusing particularly on immune regulatory mechanisms, emphasizing their crucial role in fitness of hosts, especially late in life. Overall, our results highlight the importance of physiological constraints in terms of key resources limitation (i.e. antioxidants) or damage caused during costly and destructive activities and on intra-and inter-specific patterns of ageing.