De nombreuses maladies infectieuses animales et zoonotiques font l’objet d’une surveillance chez l’animal. Dans certaines filières animales, plusieurs réseaux ou dispositifs sont mis en place sans qu’ils ne soient reliés ni coordonnés. De plus dans certains cas, plusieurs dispositifs surveillent les mêmes maladies mais de manière indépendante. Cette absence d’articulation peut conduire à un défaut d’efficacité des efforts de surveillance et à un coût global plus élevé. Notre travail s’est fixé pour objectif d’étudier en quoi l’interconnexion entre des dispositifs de surveillance déjà existants pourrait améliorer la surveillance des maladies infectieuses et comment mettre en œuvre une telle interconnexion.Pour tenter de répondre à cet objectif, nous avons pris comme support d’application trois systèmes de surveillance présents en France ayant pour objet des maladies infectieuses équines : l’anémie infectieuse des équidés, l’artérite virale équine et la métrite contagieuse équine. Nous avons adopté une démarche en trois étapes. Tout d’abord, une évaluation quantitative de la sensibilité de la surveillance a été menée à l’aide d’une méthode de capture-recapture. Deuxièmement nous avons évalué de manière semi-quantitative et comparative l’organisation et le fonctionnement général des trois systèmes de surveillance en identifiant les pistes d’interconnexion les plus pertinentes. Troisièmement, un atelier participatif réunissant une trentaine d’acteurs sanitaires et professionnels a été conduit afin d’évaluer et de hiérarchiser les solutions d’interconnexion. Ces travaux ont permis de fournir une vision claire et détaillée des qualités et des défauts des systèmes de surveillance. Ils ont aussi abouti à des recommandations d’interconnexion concrètes, ayant recueilli une adhésion large de la part des acteurs de la surveillance et de la filière, et pour lesquelles les bénéfices attendus et les niveaux de faisabilité, d’acceptabilité et de priorité ont été évalués. Ces travaux successifs ont également permis d’impliquer progressivement dans le processus un grand nombre d’acteurs et de bénéficiaires de la surveillance sanitaire équine. Afin d’enrichir cette démarche de préparation et d’accompagnement à la mise en œuvre d’une interconnexion, nous proposons d’y intégrer à l’avenir des travaux complémentaires éventuellement à conduire selon les besoins recensés, tels que des évaluations économiques, sociales ou multicritères. / Numerous animal and zoonotic infectious diseases are monitored in animals. In many animal industries, several epidemiological surveillance systems or components are implemented but neither connected nor coordinated. Furthermore, in some cases, several components monitor the same diseases in an independent way. This lack of coordination may impair the efficiency of the surveillance and increase the global costs. Our objective was to investigate how the interconnection between existing surveillance systems could improve the infectious diseases surveillance and how to implement such an interconnection.To address this question, we studied three French surveillance systems of equine infectious diseases: equine infectious anaemia, equine viral arteritis and equine contagious metritis. We used a three-step approach. First, we evaluated quantitatively the surveillance sensibility by using a capture-recapture method. Secondly, we assessed in a semi-quantitative and comparative way the organization and operation of the three systems and we identified the most relevant ways for interconnection. Thirdly, we organized a participative workshop gathering thirty stakeholders involved in equine healthcare and/or equine industry to estimate and prioritize the ways of interconnection. These studies have accurately underlined the strengths and weaknesses of the surveillance systems and they have resulted in practical recommendations of interconnection. The professionals from equine industry and the specialists in epidemiological surveillance involved in this work have approved and supported these recommendations. Feasibility, acceptability, priority and expected benefits of the recommendations were estimated. Our successive works have allowed to gradually involve numerous actors and beneficiaries of the surveillance in the interconnection process. In order to improve and enhance this approach -designed to help the preparation and the implementation of an interconnection- we propose to include optional complementary studies, such as economic, social and/or multicriteria evaluations.

Les bactéries pathogènes intracellulaires manipulent les fonctions de la cellule hôte en sécrétant des facteurs de virulence (qu'on appelle effecteurs) dans le cytoplasme de la cellule infectée. Ce processus permet au pathogène de proliférer dans un environnement autrement hostile. L'identification et la caractérisation des effecteurs spécifiques des divers agents pathogènes est donc d'une importance cruciale pour contrer les infections bactériennes. Coxiella burnetii est un agent pathogène à Gram négatif de classe 3, responsable de la Fièvre Q, une zoonose qui entraîne des épidémies majeures, avec un fort impact sur l'économie et la santé. Les réservoirs naturels de Coxiella sont principalement les animaux d’élevage qui peuvent contaminer l’environnement en excrétant la bactérie principalement dans les produits de parturition, le mucus vaginal et les fèces. L’Homme s’infecte ensuite par inhalation de pseudo-spores disséminées dans l’environnement. La nature intracellulaire obligatoire de Coxiella a jusqu'ici sévèrement limité son étude et par conséquent, les facteurs de virulence bactériens impliqués dans le développement et la progression de l'infection restent encore largement inconnus. Coxiella se réplique à l'intérieur des cellules hôtes dans une grande vacuole présentant des caractéristiques autolysosomales. Le développement de la vacuole et la survie de Coxiella dans la cellule hôte sont dépendants de la translocation des effecteurs bactériens par un système de sécrétion de type 4 (SST4) Dot/Icm et de la manipulation de nombreuses voies de trafic et de signalisation de la cellule hôte par ces derniers. Notre équipe a généré et criblé la première banque de mutants par transposition de Coxiella, menant ainsi à l'identification d'un nombre important de potentiels déterminants de virulence et de protéines effectrices. Mon projet de thèse est basé sur la caractérisation de deux effecteurs de Coxiella, CvpF et AnkA, provenant de la banque de mutants générée par l’équipe. Les mutants de ces effecteurs présentent des phénotypes de défaut de réplication intracellulaire et de développement de vacuole. Ici, nous démontrons que l’effecteur CvpF est un substrat du système de sécrétion de type 4 Dot/Icm qui localise aux vacuoles contenant Coxiella (CCV). CvpF est également capable d'interagir avec Rab26, conduisant au recrutement du marqueur autophagosomal LC3B aux CCV. Les mutants de cvpF présentent un défaut de réplication in vitro et in vivo, suggérant que le détournement de l'autophagie par cet effecteur est crucial pour la virulence de Coxiella. Comme pour les mutants de cvpF, les mutants ankA présentent le même défaut de réplication in vitro et la protéine AnkA est un substrat du SST4. L'effecteur AnkA contient des motifs de répétition Ankyrin localisés sur son domaine N-terminal. La bactérie induit une hyperfusion des mitochondries de manière dépendante du SST4 et spécifique de l’effecteur AnkA. Nos résultats montrent que AnkA interagit avec Drp1, une protéine motrice impliquée dans la fission mitochondriale et que cette interaction ainsi que l’hyperfusion des mitochondries seraient dépendant du domaine contenant les répétitions Ankyrine. Le mécanisme par lequel AnkA agit sur Drp1 reste à déterminer. Cependant, les effets observés sur la mitochondrie suggèrent que la manipulation de l’organelle par la bactérie promeut le développement de la vacuole et la réplication intracellulaire du pathogène. En conclusion, notre recherche suggère fortement que de nombreux effecteurs de Coxiella manipulent les voies des cellules hôtes pour assurer le développement intracellulaire efficace de ce pathogène. / Intracellular pathogenic bacteria manipulate host cell functions by secreting virulence factors (known as effectors) into the cytoplasm of the infected cell. This process allows the pathogen to proliferate in an otherwise hostile environment. The identification and characterization of the specific effectors of the various pathogens is therefore of crucial importance to counteract bacterial infections. Coxiella burnetii is a Class 3 gram-negative pathogen that causes Q fever, a zoonosis that causes major epidemics with a high impact on the economy and health. The natural reservoirs of Coxiella are mainly farm animals that can contaminate the environment by excreting the bacteria mainly in parturition products, vaginal mucus and feces. Human is then infected by inhalation of pseudo-spores disseminated in the environment. The obligate intracellular nature of Coxiella has so far severely limited its study, and as result, bacterial virulence factors involved in the development and progression of infection remain largely unknown. Coxiella replicates within host cells in a large vacuole with autolysosomal characteristics. The development of vacuole and survival of Coxiella in the host cell depend on the translocation of bacterial effectors by the type 4 Dot / Icm secretion system (SST4B) and the manipulation of many trafficking and signaling pathways of the host cell. Our team has generated and screened the first library of Coxiella transposon mutants, leading to the identification of a significant number of candidate virulence determinants and effector proteins. My thesis project is based on the characterization of two effectors of Coxiella, CvpF and AnkA, from the mutant library generated by the team. Mutants of these effectors exhibit defect in intracellular replication and vacuole development phenotypes. Here, we demonstrate that the effector CvpF is a substrate of the SST4B that localizes to vacuoles containing Coxiella (CCV). CvpF is also able to interact with Rab26, leading to the recruitment of the LC3B autophagosomal marker to CCV. cvpF mutants exhibit in vitro and in vivo replication deficiencies, suggesting that diversion of autophagy by this effector is crucial for Coxiella virulence. As for cvpF mutants, ankA mutants show the same in vitro defect of replication and the protein AnkA is a substrate of the SST4. AnkA contains Ankyrin repetition patterns located on its N-terminal domain. The bacterium induces an AnkA-dependent hyperfusion of mitochondria. Our results show that AnkA interacts with Drp1, a motor protein involved in mitochondrial fission, and that this interaction as well as mitochondrial hyperfusion is dependent on the domain containing Ankyrin-repeat motifs. The mechanism by which AnkA acts on Drp1 remains to be determined. However, the observed effects on mitochondria suggest that the organelle's manipulation by the bacterium promotes the development of the vacuole and the intracellular replication of the pathogen. To conclude, our research strongly suggests that multiple Coxiella effectors manipulate host cell pathways to ensure the efficient intracellular development of this pathogen.

La technologie des biopuces permettrait une détection rapide et multiparamétrique des microorganismes infectieux et des gènes de résistance aux antibiotiques qui leur sont associés. Deux aspects des biopuces ont été étudiés durant ce projet. Premièrement, dans le but de faciliter la conception des sondes de capture, nous avons évalué l’influence de la position de la cible hybridée par une sonde. Nous avons observé que la longueur des chaînes non-hybridées dépassant de la sonde de capture avait une influence sur le signal d’hybridation obtenu et pouvait être responsable de faux-négatifs. Deuxièmement, afin de contribuer à éliminer la nécessité de l’amplification et du marquage des acides nucléiques cibles, nous avons développé une biopuce composée de sondes APN immobilisées sur une lame de verre. Cette biopuce permettra l’utilisation d’un polymère cationique senseur d’acides nucléiques comme transducteur de l’hybridation. / Biochip technology could allow rapid multiparametric diagnosis of infectious diseases and related antimicrobial resistance genes. Two aspects of biochips were studied during this project. First, to facilitate DNA or PNA capture probes design, we studied the impact on hybridisation signal of the position targeted by the probe. We observed that the length of the target’s non-hybridised overhangs had an influence on obtained hybridisation signal and that it could be responsible for false-negatives. Second, in order to contribute to the elimination of sample nucleic acids amplification and labelling before hybridisation, we developed a biochip made of PNA probes immobilised on a glass slides. This biochip allows detection using a soluble fluorescent cationic polythiophene that acts as hybridisation transducer.

L'invasion microbienne de la cavité amniotique (IMCA) est associée à la grande prématurité et pourrait survenir tôt durant le deuxième trimestre. Le but de mon projet de maîtrise était, d'optimiser la technique de détection de 1TMCA par PCR, de déterminer la prévalence de celle-ci dans une cohorte de patientes recrutées au deuxième trimestre de grossesse, et de vérifier son lien avec l'accouchement prématuré. J'ai également évalué la présence d'inflammation intra-amniotique et buccale de ces patientes et vérifié son association avec l'accouchement prématuré. Mes résultats démontrent que la centrifugation d'un échantillon de liquide amniotique à 700 x g et à 13 000 x g permet la concentration des bactéries testées et que la meilleure technique d'extraction d'ADN génomique bactérien est celle utilisant la trousse commerciale QIAamp DNA Blood. Parmi les 436 patientes de la cohorte, 13% des sujets ont présenté une IMC A par la technique de PCR, mais celle-ci n'était pas plus fréquente chez les femmes ayant accouché prématurément que chez celles ayant accouché à terme. Par contre, une faible concentration de glucose, ainsi qu'une concentration élevée de lactate et de MMP-8 intra-amniotique étaient associés à un risque accru d'accouchement prématuré.

Les pathologies infectieuses, maladies causées par certains micro-organismes pathogènes parmi les bactéries, les virus, les champignons et les protozoaires, sont à l’origine des taux de mortalité et de morbidité élevés enregistrés surtout dans les pays en voie de développement où la majorité de la population n’a pas les moyens d'accéder aux soins de santé. Les résistances des micro-organismes aux antimicrobiens, observées actuellement dans la pratique médicale moderne, constituent un autre grand problème lié au traitement de ces maladies. Elles constituent l’une des menaces de santé les plus sérieuses et peuvent frapper n’importe qui dans le monde. Face à ces fléaux, il est urgent de découvrir de nouveaux agents antimicrobiens qui pourraient, éventuellement, présenter de nouveaux mécanismes d'action. Une bonne part des plantes utilisées en médecines traditionnelles contiennent des composants antimicrobiens utiles contre les infections et qui peuvent aider dans la lutte contre les maladies infectieuses liées à l’antibiorésistance. C’est dans cette optique que nous avons mené une enquête ethnobotanique sur les plantes médicinales utilisées contre les infections microbiennes en médecine traditionnelle Burundaise. Nous en avons inventorié 155 et sélectionné 5 d'entre elles (Justicia subsessilis Oliv. (Acanthaceae); Platostoma rotundifolium (Briq.) A. J. Paton (Lamiaceae), Virectaria major (Schum.) Verdc. (Rubiaceae), Pavetta ternifolia (Oliv.) Hiern (Rubiaceae), et Stomatanthes africanus (Oliv. & Hiern) R. M. King & H. Rob. (Asteraceae)) pour en étudier la composition phytochimique et les propriétés biologiques. Les extraits de ces plantes ont été évalués notamment pour leurs effets antibactériens direct (bactéricide ou bactériostatique) et indirect (modulation des mécanismes de résistance qui augmente ou restaure l’activité des antibiotiques sur des souches résistantes). Les cinq plantes retenues ont montré une activité antibactérienne, justifiant ainsi leur usage contre les infections microbiennes en médecine traditionnelle Burundaise et, plus particulièrement, l’espèce Platostoma rotundifolium, dont les extraits ont montré des effets antibactériens directs et indirects sur des souches sensibles et résistantes. Les extraits de Platostoma rotundifolium ont également présenté des effets sur l’expression de gènes (lasB et rhlA) impliqués dans le quorum sensing, et sur la formation du biofilm de Pseudomonas aeruginosa PAO1. En vue d’isoler et identifier les molécules responsables de ces différentes activités, l’extrait acétate d’éthyle (le plus actif) de Platostoma rotundifolium a été soumis à un fractionnement bioguidé. Celui-ci a permis d’isoler neuf composés qui ont été identifiés comme étant les acides ursolique, corosolique, tormentique, hyptadiénique, et 2α, 3α, 19β-trihydroxyurs-12-èn-28-oïque (isolé pour la première fois lors de ce travail et auquel nous avons donné le nom d’acide jérémique), le squalène, le cassipourol, le β-sitostérol et l’α-amyrine. Toutes ces molécules sont isolées pour la première fois de Platostoma rotundifolium. Les trois premiers composés ont présenté un effet bactéricide sur les souches bactériennes sensibles et résistantes, tandis que les trois derniers ont montré une action inhibitrice significative de l’expression de gènes (lasB et rhlA) impliqués dans le quorum sensing et de la formation de biofilm de Pseudomonas aeruginosa PAO1. Toutes ces molécules actives peuvent constituer une voie dans la lutte contre les maladies infectieuses et l’antibiorésistance; nous pouvons conclure que les données issues d’une enquête ethnobotanique sur les savoirs et les savoir-faire des guérisseurs traditionnels sont très importantes, surtout lorsqu’elles sont exploitées jusqu’à la détermination des principes actifs responsables d'une activité pharmacologique donnée. / Infectious pathologies are diseases caused by the transmission of some pathogenic microorganisms among bacteria, viruses, fungi and protozoa. They drive the high mortality and morbidity rates recorded especially in developing countries, where the majority of the population cannot afford to access health care. The antimicrobial resistances currently observed in modern medical practice represent another major problem in the treatment of these diseases. These resistances are one of the most serious population health threats and can strike anyone in the world. It has thus become urgent to discover new antimicrobial agents that could possibly have novel mechanisms of action.Many plants used in traditional medicines against infections harbor useful antimicrobial components that can help in the fight against infectious diseases and antibiotic resistances. In this context, we conducted an ethnobotanical survey of medicinal plants used in Burundian traditional medicine to treat microbial infections. We inventoried 155 herbs from which 5 (Justicia subsessilis Oliv. (Acanthaceae); Platostoma rotundifolium (Briq.) A. J. Paton (Lamiaceae), Virectaria major (Schum.) Verdc. (Rubiaceae), Pavetta ternifolia (Oliv.) Hiern (Rubiaceae), and Stomatanthes africanus (Oliv. & Hiern) R. M. King & H. Rob. (Asteraceae) were selected for phytochemical screening and biological assays. The extracts of these plants were evaluated for their antibacterial effects, direct (bacteriostatic or bactericidal) and indirect (inhibition of resistance mechanisms by increasing or restoring the activity of antibiotics against resistant strains). All the selected plants species have shown antibacterial activity, justifying their use against microbial infections in Burundian traditional medicine, and more particularly Platostoma rotundifolium, whose extracts showed direct and indirect antibacterial effects on susceptible and resistant (MRSA) strains. The extracts from Platostoma rotundifolium also presented inhibitory effects on the expression of genes involved in quorum sensing, lasB and rhlA, as well as on biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa PAO1.In order to isolate and identify the molecules responsible for these activities, the ethyl acetate extract (most active) from Platostoma rotundifolium was submitted to bioguided fractionation. This led to the isolation of nine compounds that were identified as ursolic acid, corosolic acid, tormentic acid, hyptadienic acid and 2α, 3α, 19β-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid (isolated for the first time during this work and that was named jeremic acid), squalene, cassipourol, β-sitosterol and α-amyrin. All these molecules were isolated for the first time from Platostoma rotundifolium. The first three compounds showed a bactericidal effect on sensitive and resistant strains of bacteria, while the last three showed significant inhibitory effects on the expression of two QS genes (lasB and rhlA), and on biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa PAO1. All these active molecules can be a lead in the fight against antibiotic resistance; and we can conclude that the data from an ethnobotanical survey of the knowledge and skills of traditional healers are very important, especially when they are exploited until the determination of the active ingredients responsible for a specific pharmacological activity. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'émergence de maladies telles que le SRAS et le SIDA au cours des dernières décennies a fait prendre conscience des liens étroits existant entre santé animale, santé humaine et santé des écosystèmes. En effet, les pathogènes émergents ont pour la plupart une origine zoonotique (i.e. ils circulaient à l'origine au sein des populations animales). Les risques sanitaires associés à ces émergences sont en constante évolution sous l'influence des changements globaux qui modifient les écosystèmes et les contacts entre les hôtes. La prévention et le contrôle des maladies infectieuses émergentes nécessitent la compréhension de leur dynamique dans l'ensemble des compartiments dans lesquels elles circulent. Le travail présenté ici avait pour objectif d'améliorer cette compréhension au sein des zones humides méditerranéennes en ce concentrant sur deux pathogènes émergents : les virus Influenza A (VIA) et le virus West Nile. Il a été structuré selon trois axes de recherche : i) Utiliser la surveillance épidémiologique de l'avifaune sauvage pour comprendre la circulation du virus West Nile dans le bassin méditerranéen ii) Comprendre la dynamique des VIA au sein des différents compartiments où ils circulent et à leur interface iii) Comprendre le rôle des conditions environnementales dans la dynamique des VIA notamment au sein des populations humaines. Nos résultats mettent en évidence l'intérêt de mener des études multidisciplinaires sur le long terme pour comprendre l'épidémiologie des maladies émergentes. Ils soulignent également le rôle des activités anthropiques et des conditions environnementales dans la dynamique de ces maladies. Nos études apportent des éléments de réflexion pour allier gestion des risques d'émergence et gestion des écosystèmes et des populations. Elles encouragent à développer ce type d'approche afin de relever le défi de la prévention et du contrôle des pathogènes émergents. / During the last decades, the emergence of numerous infectious diseases such as SARS and AIDS has raised awareness of the close links that exist between animal health, human health and ecosystem health. Many of the emerging pathogens have a zoonotic origin (i.e. they originally circulated among animal populations). The health risks associated with the emergence of these diseases are progressing under the influence of global changes that affect ecosystems and contacts between hosts. The prevention and control of emerging infectious diseases require an in-depth understanding of their dynamics in all the compartments in which they occur. The aim of the present work is to improve our understanding of these phenomena within the context of Mediterranean wetlands by focusing on two emerging pathogens: Influenza A viruses (IAV) and West Nile virus. The thesis is structured around three research axes i) Using epidemiological surveillance of wild birds to investigate the circulation of West Nile virus in the Mediterranean Basin ii) Exploring IAV dynamics in the different compartments in which they circulate and at their interface iii) Determining the role of environmental conditions in IAV dynamics, especially within human populations. Our results highlight the value of long-term interdisciplinary studies for the understanding of the epidemiology of emerging diseases. They also emphasize the role of human activities and environmental conditions in the dynamics of these diseases. Our studies open up perspectives for combining emerging disease risk management and the management of ecosystems and populations. They also argue in favour of further developing this type of approach in order to meet the challenge of emerging pathogen prevention and control.

Les bactéries appartenant au complexe Burkholderia cepacia (Bcc) peuvent causer des infections pulmonaires dévastatrices chez les patients atteints de mucoviscidose. Les bactéries Bcc sont capables de survivre et se multiplier dans les macrophages in vitro. Des études cliniques ont confirmé que ces bactéries opportunistes se localisent au niveau des cellules phagocytaires et ne forment pas des biofilms dans les poumons des patients infectés comme on le croyait généralement. En utilisant le modèle d'infection zebrafish, nous avons établi précédemment que les macrophages constituent un site clé pour la réplication bactérienne et le développement de l'infection aiguë mortelle. Dans la présente étude, nous avons étudié le rôle des stades intracellulaires de B. cenocepacia en développant des nouvelles lignées transgéniques reportrices pour les études d’imagerie en temps réel, nous avons étudié le rôle de l'autophagie in vivo et analysé le profil « transcriptomique » des macrophages lors de l'infection par B. cenocepacia chez le poisson zèbre.En accord avec les études in vitro, nous avons constaté que la protéine « Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 » (Lc3), protéine clé dans l’autophagie, a été recrutée au niveau des vacuoles contenant B.cenocepacia K56-2. Nous avons observé en temps réel que les bactéries étaient capables de se répliquer dans ces organelles. Cependant la modulation de l'autophagie par voie génétique et pharmacologique n'a pas changé de manière significative le profil de réplication de B.cenocepacia K56-2 lors de l'infection. En dépit de la charge bactérienne inchangée, une baisse de l’autophagie était reliée avec une augmentation de la mortalité par rapport aux embryons de type sauvage. Ceci suggère une corrélation entre l'autophagie et l'inflammation, et nous proposons que la capacité de B. cenocepacia à arrêter la maturation des (auto) phagosomes et la présence de « cross-talk » entre l’autophagie d’une part et l’inflammasome de l’autre jouent un rôle important dans les réactions inflammatoires observées. Pour approfondir les connaissances sur le rôle des macrophages lors de l'infection aiguë, nous avons déterminé le profil transcriptomique des macrophages isolés à partir d'embryons de poisson zèbre infectés par B. cenocepacia après l'infection. Notre analyse bio-informatique a montré que la plupart des gènes surexprimés sont impliqués dans la signalisation de la réponse immunitaire, tandis que la plupart des gènes sous exprimés sont associés à la transcription et à la traduction. Nous avons confirmé l’activation de l’expression de tnfa dans les macrophages, et nous avons constaté que l'expression des cytokines cxcl8 et Il1b, induite par l'infection, ne dépendait pas de la signalisation par le récepteur TNFa, TNFRSF1A.Nos résultats contribuent à une meilleure compréhension de l'interaction entre B. cenocepacia et les macrophages in vivo, et peuvent contribuer à l’identification de nouvelles cibles pour le développement de thérapies anti-infectieuses pour lutter contre ces bactéries intracellulaires. / Opportunistic bacteria belonging to Burkholderia cepacia complex (Bcc) can cause devastating pulmonary infections in cystic fibrosis patients. These bacteria can survive and replicate in macrophages in vitro. Clinical evidence confirmed that the bacteria localize in phagocytic cells, and do not form biofilms in the lungs of infected patients as generally believed. Using a zebrafish infection model we established previously that macrophages are a critical site for bacterial replication and development of acute fatal infection. In the present study, we further explored the role of the intracellular stages of B. cenocepacia by developing new transgenic reporter lines for real time imaging of subcellular trafficking, studying in detail the role of autophagy in vivo, and performing host transcriptome analysis of FACS-sorted macrophages from zebrafish larvae infected with B. cenocepacia.In agreement with in vitro studies, we found that the autophagy related protein Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 (Lc3) was recruited to B. cenocepacia K56-2-containing vacuoles. Although not critical, using real time confocal microscopy, we observed that the bacteria were able to replicate in such organelles. Both genetic and pharmacological modulation of autophagy did not significantly change the replication profile of B. cenocepacia K56-2 during infection. However, reduction in autophagy resulted in more rapid embryo death compared to wild type embryos. This suggests an inverse correlation between autophagy and fatal inflammation, and we hypothesize that the ability of B. cenocepacia to arrest maturation of (auto)phagosomes, and cross talk between autophagy and inflammasome signaling pathways during B. cenocepacia infection play an important role in the observed inflammatory responses. This study further describes the host transcriptome profile of macrophages isolated from infected zebrafish embryos. Our bio-informatics analysis showed that most of the genes up-regulated during infection were involved in immune response signaling, while the major group of down-regulated genes was associated with transcription and translation. We experimentally confirmed rapidly increased expression of tnfa in macrophages, and found that infection-induced expression of the cytokines cxcl8 and il1b did not depend on signalling through the Tnfa receptor, Tnfrsf1a.Our results contribute to a better understanding of the interaction between B. cenocepacia and macrophages in vivo, and the zebrafish may help finding new targets for development of anti-infectious therapies to combat these intracellular bacteria.

La menace du bioterrorisme, l'émergence de nouveaux pathogènes et la crainte d'une pandémie grippale ont favorisé, ces dix dernières années, la recherche de nouveaux outils et de nouvelles données pour la surveillance des maladies infectieuses. Dans cette thèse, ce problème est abordé d'une part avec des modèles statistiques pour la détection des épidémies à partir de données temporelles de surveillance (modèles de régression périodique), puis par l'évaluation de deux sources de données non cliniques (ventes de médicaments et recherches sur Internet) potentiellement intéressantes pour la surveillance des maladies infectieuses. Les modèles de régression périodique permettent la détection et la quantification des épidémies à partir de séries temporelles de surveillance, pour des maladies telles que la grippe ou la gastroentérite, où l'enjeu est d'extraire un signal en présence d'un niveau de base périodique. Nous avons déterminé les paramètres clés de ces modèles en effectuant une revue de la littérature. Une interface Internet autorisant la modification de ces paramètres clés a été construite pour permettre l'analyse de données temporelles et la comparaison de modèles. Ainsi, ce site Internet permet de tester rapidement des hypothèses d'analyse, de comparer des modèles et d'en choisir un, pour mettre en place une surveillance ou évaluer l'impact des épidémies. Nous avons ensuite construit et évalué un indicateur basé sur les ventes de médicaments pour la détection des épidémies de gastroentérite. Pour déterminer les classes thérapeutiques les plus informatives pour cette surveillance, une large base de ventes pharmaceutiques a été analysée par classification hiérarchique. L'indicateur obtenu a permis de détecter avec de très bonnes sensibilité, spécificité et rapidité, les épidémies de gastroentérite déclarées par le Réseau Sentinelles sur la base de la surveillance des diarrhées aiguës en médecine générale. Enfin, le nombre de requêtes effectuées sur le moteur de recherche Google au sujet de trois maladies infectieuses a été comparé aux données cliniques de surveillance fournies par le Réseau Sentinelles. Une corrélation élevée a été mise en évidence entre certaines requêtes et l'incidence des syndromes grippaux, des diarrhées aiguës et de la varicelle entre 2004 et 2008. Des modèles de régression multiple construits sur ces requêtes ont permis d'estimer, avec une bonne précision, les incidences de ces trois maladies sur cette période. Toutefois, ces mêmes modèles ont donné des prédictions erronées pour les syndromes grippaux durant la pandémie de grippe A/H1N1 de 2009.

L'hybridation et les maladies infectieuses sont deux problématiques majeures pour la conservation de la faune sauvage à travers le monde. Le Chat sauvage européen Felis silvestris silvestris, à travers ses interactions avec son proche apparenté le Chat domestique Felis silvestris catus, représente un modèle intéressant pour l'étude de ces deux problématiques et de leurs interactions. Le fait que le Chat sauvage soit touché par ces deux phénomènes, combiné à la variabilité des habitats dans lesquels il vit en Europe, permet de conduire des études comparées et de comprendre quels déterminants environnementaux influencent les flux de gènes et de pathogènes. Ici, nous proposons deux nouvelles approches méthodologiques basées sur l'analyse de marqueurs génétiques, pour une meilleure comparabilité entre études et une détection rapide des hybrides respectivement. Nous avons recherché les hybrides et regardé la distribution spatiale des individus apparentés dans deux populations locales divergeant principalement sur le niveau de fragmentation de l'environnement. Dans l'une de ces populations, nous avons également conduit une étude sérologique pour déterminer si les chats sauvages et domestiques échangeaient certains des virus communs du Chat domestique (PVF, HVF, CVF, VIF). Nous avons observé un taux d'hybridation plus élevé dans l'environnement le plus fragmenté. Malgré la ceinture de chats domestiques infectés à haute prévalence autour d'elle, la population de chats sauvages de ce même environnement n'était infectée par aucun des virus. La présence de barrières génétiques et/ou comportementales expliquerait ce résultat dans un environnement fragmenté permettant par ailleurs le maintien de souches généralistes. L'échantillonnage local présenté ici nous a permis de comprendre les mécanismes à la base de l'hybridation et de la circulation des virus. Présentement, le Chat sauvage européen ne semble pas menacé par le Chat domestique. Toutefois, des mesures préventives devraient être adoptées pour éviter que cela ne devienne le cas / Hybridization and infectious diseases are two major issues for wildlife conservation worldwide. The European wildcat Felis silvestris silvestris, through its interactions with its close relative the domestic cat Felis silvestris catus, represents a valuable model for the study of these two issues and their interactions. The European wildcat is both threatened by hybridization and infectious diseases. This, combined with the high diversity of environments where it lives throughout Europe, allows to lead comparative studies and to understand which environmental determinants impact gene and pathogen flows. Here we propose two new methodological developments for the detection of hybrids based on genetic markers allowing for a better comparability between studies and leading to a fast detection of hybrids respectively. Hybrid detection and assessment of spatial relatedness pattern were carried out in two local populations of European wildcats differing mostly on the level of fragmentation of their environment. On one of this population, we led a serological survey to investigate whether domestic cats and wildcats exchange some of the most common viruses of the domestic cat (FPV, FHV, FCV, FIV). We found a higher rate of hybridization in the most fragmented environment. There, the wildcat population, in spite of the domestic cats surrounding it that were infected at high prevalence with the viruses, was not infected by any of the viruses. The presence of genetic or behavioral barriers may explain this result in an environment that is not incompatible with the persistence of generalist strains. The local sampling achieved in this work allowed us to investigate mechanisms behind hybridization and viruses’ circulation. At the time, the European wildcat does not seem threatened by domestic cats. However, preventive measures should be taken to prevent a future increase in frequency of the phenomenon both for the control of gene and virus flows