Mycobacterium tuberculosis est la cause d’une des maladies infectieuses les plus fréquentes dans le monde causant la mort de plus de 1,2 millions de personnes chaque année selon l’organisation mondiale de la santé (OMS). Actuellement, la tuberculose à M. tuberculosis émerge chez d’autres espèces comme l’a montré notre revue bibliographique des cas de tuberculose à M. tuberculosis chez les primates non-humains, les éléphants d’Asie, les animaux de ferme, les animaux de compagnie et certains animaux sauvages. Nous avons montré que ces trois espèces survivent dans le sol pendant au moins 12 mois et restent pathogènes dans un modèle souris. Egalement nous avons montré que le sol infecté par M. tuberculosis est une source potentielle de contamination pour les animaux. Nous avons ensuite développé un protocole de culture rapide de M. tuberculosis, incluant un nouveau milieu de culture solide, des conditions optimisées d’incubation, et la détection des microcolonies par autofluorescence. Notre travail de thèse a permis de mettre en place des techniques et protocoles qui révolutionnent la culture et l’isolement de M. tuberculosis en réduisant les délais de culture et des antibiogrammes, un point déterminant pour la lutte contre la tuberculose notamment dans les pays à ressources limitées et les pays à forte émergence de souches de M. tuberculosis de plus en plus résistantes. Ces protocoles sont en cours de transfert pour la routine de laboratoire. / Mycobacterium tuberculosis is the cause of one of the most common infectious diseases in the world killing more than 1.2 million people each year according to the World Health Organization (WHO). Currently, M. tuberculosis tuberculosis emerges in other species like non-human primates, Asian elephants, farm animals and some wild animals. We have shown that three species of M. tuberculosis complex survive in the soil for at least 12 months and are pathogenic in a mouse model and M. tuberculosis-infected soil is a potential source of infection for animals. We then developed a protocol for rapid culture of M. tuberculosis, including a new solid culture medium, optimized conditions of incubation, and detection of microcolonies by autofluorescence. Our thesis has helped develop techniques and protocols that are revolutionizing the culture and isolation of M. tuberculosis by reducing delays culture and susceptibility testing, a crucial point for the fight against tuberculosis, especially in countries limited resources and countries with strong emergence of M. tuberculosis strains more resistant. These protocols are being transferred to the routine laboratory.

L'isolement de Mycobacterium tuberculosis par culture est la méthode de référence pour le diagnostic de la tuberculose. Le but de notre travail était d'améliorer et de faciliter le diagnostic par culture de la tuberculose. Dans un premier temps, nous avons produit une revue bibliographique en comparant les différentes techniques ou protocoles utilisés pour le diagnostic de la tuberculose. Ce travail nous a permis d'actualiser notre protocole de diagnostic, avec la mise en place d’un "kit-tuberculose" contenant des containers imprégnés de chlorhexidine pour la récupération et la décontamination directe d’échantillons cliniques non- invasifs, suivi par la culture sur un milieu solide à base d'oeuf, et détection des colonies par microscope inversé ou par un système d'imagerie en temps réel. Nous avons mis en place une méthode de décontamination par 0,7%-chlorhexidine et avons montré que cette méthode était plus efficace que la méthode de référence NALC-NaOH. Ensuite, nous avons développé un milieu de culture à base de sérum animal, le MOD9 dont nous avons montré par une étude comparative qu'il était supérieur au milieu solide LJ de référence. Une deuxième étude comparant un protocole de décontamination par la chlorhexidine et culture sur milieu MOD9 au protocole standard, NALC-NaOH/Bactec960 a montré une supériorité par rapport au protocole standard. Enfin, la mise en place d'un système de détection des micro-colonies de M. tuberculosis sur MOD9 par imagerie en temps réel Advencis-Biosystem a permis de réduire le temps de détection de M. tuberculosis à 3,2 jours avec le protocole chlorhexidine/MOD9/Advencis, avec un record mondial de détection en 25h. / Isolation of Mycobacterium tuberculosis by culture is the gold standard for the diagnosis of tuberculosis. The aim of my thesis work was to simplify and improve the culture diagnosis of tuberculosis. At first we started with a bibliographic study, comparing step by step the different techniques and protocols that have been used for the diagnosis of tuberculosis. This work has allowed us to update our tuberculosis diagnosis protocol, starting with the implementation of a "Tuberculosis-kit" consisting of chlorhexidine containing containers for the recovery and decontamination of non-invasive specimens, followed by culture on an egg-based medium, a micro- colonies detection using an inverted microscope or an automated real-time imaging incubator system and finally an identification using mass spectrometry. We established a new chlorhexidine- based decontamination method that we showed to be more efficient for the recovery and isolation of M. tuberculosis than the standard NALC-NaOH method. Than we developed a new serum-based culture medium, the MOD9 that we showed in a comparative study to be superior to the reference LJ medium for the recovery of M. tuberculosis. In a second study we proved that our chlorhexidine/MOD9 protocol was superior to the standard NALC-NaOH/Bactec 960 MGIT protocol for the isolation of M. tuberculosis. And finally the implementation of a real time imaging system for the detection of M. tuberculosis micro-colonies on MOD9 permits us to dramatically reduce the detection time from 15 days with the standard NALC-NaOH/Bactec 960 MGIT protocol to 3.2 days with our 0.7%-chlorhexidine/MOD9/Advencis-Biosystem protocol with a world record detection time of 25h.