Mycobacterium tuberculosis, la bactérie causant la tuberculose, est un pathogène d'importance majeure à l'échelle mondiale. Depuis sa découverte en 1882 par Robert Koch, de nombreuses études se sont penchées sur les caractéristiques de cette bactérie et des souches proches, connues sous le nom de complexe Mycobacterium tuberculosis (MTBC). Dans le cadre de ce travail nous avons commencé par nous intéresser à l'espèce proche "Mycobacterium canettii", qui avait été identifiée au milieu du XXème siècle comme étant également capable de causer des cas de tuberculose chez l'Homme, tout en possédant des caractéristiques phénotypiques propres. Par le biais de l'étude de certains marqueurs phylogénétiques, nous avons pu établir que cette bactérie n'appartenait pas au MTBC au sens strict et pouvait donc être utilisée comme point d'ancrage dans le cadre de l'étude de la phylogénie et de l'émergence de ce dernier. C'est pourquoi nous avons choisi d'étudier la diversité de la collection de souches de "Mycobacterium canettii", qui proviennent toutes d'une même région du globe, la Corne de l'Afrique. L'étude de cette collection, construite au fil des ans par le Service de Santé des Armées (SSA), a permis de mettre en évidence l'émergence d'un groupe particulier de souches au sein de cette espèce, ainsi que d'obtenir des éléments permettant de préciser le positionnement du dernier ancêtre commun (MRCA) du MTBC. Du fait de l'origine géographique exclusive de ce taxon, nous avons ensuite décidé d'évaluer la diversité génétique des souches de Mycobacterium tuberculosis provenant de cette même région du globe. Cette seconde partie de l'étude, menée sur une collection à nouveau constituée par le SSA, a conduit à l'identification d'une nouvelle lignée au sein du MTBC, jusqu'alors inconnue. Cette découverte a un impact important sur la compréhension de l'émergence de Mycobacterium tuberculosis, car elle permet d'envisager un nouveau modèle d'apparition en interprétant cette lignée comme le descendant contemporain de l'écotype fondateur du MTBC. L'évolution de Mycobacterium tuberculosis peut ainsi être comprise suivant une progression liant "Mycobacterium canettii", pathogène occasionnel supposé environnemental, et cette nouvelle lignée. Une fois ce nouveau modèle proposé, nous avons tenté de le dater en extrapolant le taux de mutations observé lors d'évènements épidémiques contemporains, ce qui nous a permis de dater le MRCA du MTBC à environ 10 000 ans. Enfin nous avons mis en parallèle ces éléments concrets avec les connaissances paléo-ethnographiques actuelles concernant la Corne de l'Afrique pour proposer un modèle historiquement argumenté permettant d'expliquer la structuration phylogénétique actuelle du MTBC. / Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis, is a pathogen of world-wide impact. Since its discovery in 1882 by Robert Koch many studies have been focusing on the characteristics of this bacterium and of the most closely related strains known as the Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC). In this work we started by studying the closest neighbor to the MTBC, the "Mycobacterium canettii" taxon, which is only found in one particular region of the world, the Horn of Africa. It t has been first identified in the middle of the XXth century as being able to cause tuberculosis in humans, but having at the same time peculiar phenotypic characteristics. Through the study of some phylogenetic markers we have been able to establish that this bacterium does not belong to the MTBC sensu stricto and can therefore be used as an outgroup in order to root the phylogeny to study the emergence of the MTBC. The next step was to study the genetic diversity of a collection of strains of "M. canettii",using the “next generation sequencing” (NGS) approach.. The analysis of this collection, built along the years by the French Army Health Service (SSA), has permitted to show the rapid emergence of a particular clone, as well as to get information enabling to precise the position of the most recent common ancestor (MRCA) of the MTBC. Because of the restricted geographic location of this species, it was also decided to assess the genetic diversity of strains of M. tuberculosis coming from the same part of the globe. This second part of the study, performed on a collection of strains also gathered by the SSA, has lead to the identification of a new, previously unknown, lineage of the MTBC. This discovery has a profound impact on the comprehension of the emergence of M. tuberculosis, as it permits to develop a new model of appearance by interpreting this lineage as the founder ecotype of the MTBC. The evolution of M. tuberculosis can therefore by understood along a path linking "M. canettii", opportunistic pathogen supposedly environmental, and this new lineage. After this proposal of a new model, we tried to date it by extrapolating

La tuberculose est due à un groupe d’agents infectieux phylogénétiquement proches formant le complexe Mycobacterium tuberculosis, formé de dix espèces. M. tuberculosis est un bacille à croissance lente qui forme des colonies rugueuses. Le complexe M. tuberculosis comporte également des bacilles tuberculeux formant des colonies lisses à croissance rapide, isolées qu’à partir de prélèvements cliniques chez l’homme. Notre revue des articles sur ces souches a montré que les trois premiers isolats ont été obtenus chez des patients en France, à Madagascar et en Polynésie Française par Georges Canetti entre 1968 et 1970. Suite à l'isolement d'une souche lisse à partir d’un ganglion cervical chez un enfant Somali de 2 ans en 1997, ces bacilles tuberculeux ont été nommés "Mycobacterium canettii". Aujourd'hui, moins d'une centaine de ces souches ont été isolées à partir de patients exposés aux pays formant la Corne de l’Afrique, principalement la République de Djibouti, qui présente la plus forte prévalence. Nous avons procédé à l’analyse génotypique de 34 isolats de M. tuberculosis et de 87 isolats de mycobactéries non-tuberculeuses de la Polynésie Française pour voir si des telles souches persistaient.Nous avons pu décrire deux nouvelles lignées de M. tuberculosis et une nouvelle espèce de mycobactérie non-tuberculeuse. Nous avons envisagé une transmission par voie digestive de "M. canettii" et nous avons testé la résistance de "M. canettii" à la chaleur. Nous avons observé la croissance de cette dernière entre 25°C et 45°C. Les données que nous avons obtenues ici pourraient former une base en vue d'élucider les réservoirs et les sources de souches lisses. / Tuberculosis is caused by a group of phylogenetically close infectious agents forming the Mycobacterium tuberculosis complex, consisting of ten species. M. tuberculosis is a slow growing bacterium which form rough colonies. The complex also includes M. tuberculosis tubercle bacilli forming smooth rapidly-growing colonies isolated from clinical specimens in humans. Our review of articles on these strains showed that the first three isolates were obtained from patients in France, Madagascar and French Polynesia by Georges Canetti between 1968 and 1970. Following the isolation of a smooth strain from cervical ganglion of a Somali 2 year-old child in 1997, the tubercle bacilli were named "Mycobacterium canettii". Today, less than a hundred of these strains were isolated from patients exposed to countries forming the Horn of Africa, especially the Republic of Djibouti, which has the highest prevalence. As showed in our revue, one smooth tubercle bacilli was isolated in Frenche Polynesia. To see if such strains persist there, we performed the genotyping of 34 isolates of M. tuberculosis and 87 isolates of non-tuberculous mycobacteria from French Polynesia. We have described two new strains of M. tuberculosis and a new species of mycobacterium tuberculosis not. We considered, on the basis of our data, a transmission through the digestive tract for "M. canettii" and we tested the resistance "Mr. canettii" to heat. We observed the growth of the latter between 25°C and 45°C. The data we got here could form a basis to elucidate the reservoirs and sources of smooth strains.

La tuberculose est l’une des maladies infectieuses mortelles les plus fréquentes, causée par des mycobactéries tuberculeuses dont principalement M. tuberculosis. Notre thèse a porté sur Mycobacterium canettii caractérisée par un morphotype lisse et un temps de génération plus court que M. tuberculosis. Notre revue de la littérature a montré que moins d'une centaine de cas d’infection à M. canettii ont été rapportés majoritairement à Djibouti située dans la Corne de l’Afrique. Ensuite, notre étude prospective de la tuberculose pulmonaire à Djibouti a mesuré une prévalence d’infections à M. canettii de 4%. A travers un modèle murin d’infection par gavage, nous avons observé la translocation de M. canettii des intestins vers la circulation lymphatique et sanguine ; suivie par une dissémination principalement vers les poumons et les ganglions lymphatiques. Cette étude a alors démontré que M. canettii peut infecter les individus par voie orale et a révélé que M. canettii peut interagir avec le tissu adipeux brun. Ensuite, à travers des modèles cellulaires d’infection, nous avons montré que les pré-adipocytes bruns pourraient constituer une cible potentielle des mycobactéries tuberculeuses et que M. canettii ne persiste pas dans les adipocytes matures contrairement à M. tuberculosis. En conclusion, nous avons apporté des connaissances nouvelles sur l’infection à M. canettii : sa prévalence, son mode de transmission ainsi que de nouvelles pistes sur de possibles réservoirs environnementaux. L’ensemble de ces données suggèrent que l’infection à M. canettii doit être considérée comme une entité clinique distincte de la tuberculose que nous proposons de nommer « Canettose ». / Tuberculosis is one of the most frequent deadly infectious diseases worldwide, caused by tuberculous mycobacteria including mainly M. tuberculosis. Our thesis focused on Mycobacterium canettii characterized by a smooth morphotype and a shorter generation time than M. tuberculosis. Our review of the literature showed that less than one hundred cases of M. canettii infection have been reported in Djibouti situated in the Horn of Africa. Then, our prospective microbiological study of pulmonary tuberculosis in Djibouti measured a prevalence of M. canettii lung infections of 4%. Through a mouse model by gavage, we observed the translocation of M. canettii from the intestines to the lymphatic and blood circulation; followed by dissemination mainly to the lungs and lymph nodes. In conclusion, this study demonstrated that M. canettii can follow the digestive tract to infect individuals and revealed also that M. canettii can interact with brown adipose tissue. Then, through cell infection models, we have shown that brown pre-adipocytes may be a potential target for tuberculous mycobacteria and that M. does not persist in mature adipocytes contrary to M. tuberculosis. In conclusion, this work allowed to bring new knowledge about M. canettii infection: its prevalence, its mode of transmission as well as new avenues on possible environmental reservoirs. All of these data suggest that M. canettii infection should be considered as a distinct clinical entity from tuberculosis. We propose to name "Canettosis" the M. canettii infection.