Interagissant très peu avec leur environnement, les neutrinos peuvent aujourd'hui être clairement détectés à l'aide d'une technologie largement éprouvée reposant sur l'utilisation de liquide scintillant et de photo-multiplicateurs. Les progrès réalisés ces dernières années permettent de réduire la taille et la complexité des détecteurs et laissent ainsi entrevoir les premières applications à ces particules. Première expérience placée à 7,2 m d'un coeur de réacteur nucléaire, le détecteur Nucifer démontre la possibilité de compter les antineutrinos venant du combustible à cette faible distance induisant un environnement très défavorable en terme de bruits de fond. Dans cette thèse, nous présentons l'analyse ayant permis de rejeter les différents bruits de fond venant du réacteur et de son circuit de désactivation mais aussi des muons atmosphériques. Une prédiction du taux d'antineutrinos avec différentes simulations Monte-Carlo a également été réalisée et se trouve en accord avec le taux mesuré dans la limite des incertitudes statistiques et systématiques. Sur près d'un an de prise de données, nous avons pu suivre l'évolution en puissance du réacteur Osiris. Une étude de sensibilité a montré que la présence de plutonium dans le coeur d'Osiris était détectable à 95 % CL dès que cet isotope contribue à hauteur de 10 % de la masse fissile (1,5 kg dans Osiris). En outre, le détecteur a montré une grande stabilité tout au long de la prise de données prouvant que le contrôle à distance des réacteurs nucléaires est possible. Cette expérience ouvre donc la voie à de nouveaux modes de contrôle des réacteurs nucléaires pour les autorités de sûreté. Dans le cadre des travaux sur les spectres d'antineutrinos émis par les réacteurs nucléaires, un déficit a récemment été mis en évidence dans le taux des antineutrinos mesurés pour les expériences à courte distance des réacteurs. Ce déficit, appelé anomalie réacteur, pourrait trouver son origine dans une nouvelle oscillation à travers un état stérile du neutrino à l'électronvolt. L'expérience Stéréo a pour but de trancher sur l'existence ou non de cette oscillation en se plaçant à 10 m du réacteur nucléaire de l'ILL. En observant une distorsion à la fois en énergie et en distance, le détecteur permettra en effet d'apporter une conclusion solide sur ce phénomène. Nous revenons ici sur le développement du projet et sur les différents choix technologiques réalisés pour améliorer la sensibilité de l'expérience. Une attention particulière est portée sur l'estimation des bruits de fond provenant du réacteur nucléaire ainsi que des expériences voisines utilisant des faisceaux de neutrons. Des mesures expérimentales alliées à des simulations ont permis de quantifier les flux de rayons gammas et de neutrons ainsi que leur direction afin de prévoir les blindages nécessaires. Enfin, nous présentons les performances du prototype correspondant à une cellule du détecteur final. / In spite of a faint interaction with their environment, neutrinos can be now clearly detected thanks to a proven technology based on liquid scintillators and photomultiplier tubes. The advances made these last years allow to reduce the size and the complexity of the detectors and therefore naturally lead to the first applications with these particles. As the first experiment to be placed at 7.2 m of a nuclear core, the Nucifer detector demonstrates the possibility of counting antineutrinos coming from the nuclear fuel at such a short baseline despite the very unfavourable environment in term of the background noises. In this thesis, we present an analysis which rejects the various background noises coming from the reactor and its deactivation circuit but also from the atmospheric muons. A prediction of the antineutrino rate with several Monte-Carlo simulations was also performed and is in good agreement with the measured rate, within statistical and systematic uncertainties. After nearly one year of data taking, we were able to follow the power evolution of the reactor Osiris. A sensibility study showed that the presence of plutonium in the Osiris core was detectable at 95 % CL as soon as this isotope contributes at the level of 10 % of the fissile mass (1,5 kg in Osiris). Besides, the detector was very stable throughout the data taking proving that the remote control of nuclear reactor with a neutrino detector is possible. Thus, this experiment opens the way to new control modes of nuclear reactors by the nuclear safety authorities. As part of the work on the antineutrino spectra emitted by nuclear reactors, a deficit was recently highlighted in the observed antineutrino rate for the experiments at short baseline. This deficit, called the reactor anomaly, could be explain by a new oscillation into a sterile state of the neutrino at the electronvolt scale. The Stereo experiment aims to test the existence of this oscillation by performing measurements 10 m away from the ILL nuclear reactor. By observing a distortion pattern of the energy and distance dependence of the neutrino spectrum, the detector will be able to provide a solid proof of this phenomenon. We present here the project development and the various technological choices that we have done to improve the experiment sensibility. The estimation of the background noise coming from the nuclear reactor as well as the nearby experiments using neutron beams has been performed with on-site measurements and simulations to design the shielding of the detector. Eventually we present the performances of the prototype which corresponds to one cell of the final detector.

L'expérience Double Chooz a pour but la mesure précise de l'angle de mélange θ₁₃. Son évaluation repose sur l'étude de la disparition des antineutrinos produits par les réacteurs de la centrale de Chooz, disparition due au phénomène d'oscillation des neutrinos. Deux détecteurs identiques composés de liquide scintillant permettent d'effectuer une mesure relative, diminuant ainsi les incertitudes systématiques. Le détecteur proche, qui fournit la normalisation du flux de neutrinos émis, est en cours d'installation, son achèvement est prévu pour le printemps 2014. Le détecteur lointain, sensible à l'effet de θ₁₃, est situé à un kilomètre environ et prend des données depuis 2011. Dans cette première phase de l'expérience, les données acquises par le détecteur lointain sont comparées à une prédiction du flux de neutrinos émis par les réacteurs pour estimer le paramètre θ₁₃. Au sein de cette thèse, l'expérience Double Chooz et son analyse sont présentées. Une attention particulière est portée à l'étude des bruits de fond et au rejet de signaux parasites constitués de flashs lumineux émis par les photo-multiplicateurs. Les flux de neutrons aux interfaces entre les différents volumes du détecteur affectent la définition du volume d'interaction et partant l'efficacité de détection. L'étude détaillée de ces effets de bord est présentée. Dans le cadre de l'expérience Double Chooz, des études ont été menées afin d'améliorer la prédiction des flux de neutrinos émis par les réacteurs. Ces travaux ont mis à jour un déficit des taux de neutrinos observés dans les expériences passées à courtes distances des réacteurs. Ce déficit pourrait s'expliquer par une oscillation vers une saveur stérile. Le projet Stereo a pour but d'observer la distorsion -- caractéristique de l'oscillation -- du spectre des neutrinos en énergie et en distance de propagation. Cette thèse s'attache à présenter le concept du détecteur, les simulations réalisées, ainsi que les études de sensibilité. Les différents bruits de fond et les blindages envisagés pour s'en prémunir sont enfin discutés.

Les réactions de type hypersensibilité parfois observées au début de séances d'hémodialyse ont été corrélées à la présence, dans les bains de dialyse, d'endotoxines ou lipopolysacharides (LPS) provenant de bactéries de type gram négatif. Nous nous sommes tout d'abord attachés au développement d'un système de production de bains de dialyse stériles et apyrogènes qui soit intégrable au matériel existant. Notre étude nous a permis de rejeter les dispositifs d'ultrafiltration utilisant des membranes organiques planes ou des membranes minérales tubulaires. Nous avons proposé l'emploi d'un hémofiltre à fibres creuses en polyamide qui s'avère un bon compromis puisque, dans des conditions de contamination normales, le bain produit est stérile et apyrogène et la faible perte de charge générée par le filtre permet son intégration aux générateurs de bains existants. Nous avons également déterminé plus précisément la masse moléculaire des LPS par électrophorèse et par filtrations successives sur des membranes de seuils de coupure décroissants. Nous avons ainsi pu mettre en évidence les LPS après filtration sur des membranes de 5 kDa pour les LPS de type R. Dans une dernière étape, nous avons cherché à modifier la membrane de dialyse pour augmenter sa rejection des LPS. Un revêtement de la face dialysat de la membrane par un polymère organique polycationique nous a permis d'obtenir des absorptions notables de LPS. La conjonction des deux méthodes que nous avons proposées, ultrafiltration des bains de transfert des LPS vers le compartiment sanguin. Des essais cliniques nous permettront de valider ce procédé.

La filtration membranaire est une technique séparative utilisée fréquemment comme procédé permettant de retenir et d'extraire les microorganismes présents dans un fluide. Le mécanisme de sélectivité classiquement admis dans ce procédé est l'exclusion par la taille. Cependant, nos travaux ont permis de mettre en évidence un transfert de microorganismes à travers la structure poreuse des membranes au cours d'opérations de filtration, alors que les dimensions des cellules vivantes en suspension sont supérieures au diamètre moyen des pores de la membrane, entrainant une diminution du taux de récolte des microorganismes et une contamination de la phase perméat. Les caractéristiques morphologiques et nanomécaniques des cellules bactériennes sélectionnées pour nos travaux ont été observées et les propriétés du matériau membranaire modèle ont été mesurées. Grâce à ces informations, le transfert des bactéries aux premiers instants d'une filtration frontale a pu être évalué et le rôle de différents paramètres opératoires appliqués (type de souche bactérienne, composition physico-chimique de fluide filtré, PTM) a pu être commenté. Ainsi, nos résultats ont permis de préciser les mécanismes de sélectivités appliqués aux bactéries à Gram positif et à Gram négatif qui différent du fait des caractéristiques structurales de la paroi bactérienne (épaisseur et élasticité de la couche de peptidoglycane). Enfin, l'évolution du transfert de cellules vers la phase perméat a également été suivie et la mise en place du dépôt bactérien colmatant à la surface de la membrane a été observée. Le rôle de ce dépôt structuré sur les variations de débit et de transfert a donc pu être mis en évidence pour les trois modèles bactériens sélectionnés. Nos résultats ont permis de définir des conditions critiques (physiques, chimiques et biologiques) pour lesquelles le transfert de cellules bactériennes par déformation est amplifié au cours d'une filtration membranaire frontale. / Membrane filtration is a separation technique commonly used as a method for removing and extracting microorganisms present in a fluid. The selectivity mechanism is size exclusion. However, our work has highlighted transfer of microorganisms through the porous membrane structure during filtration operations, even if the size of the living cell in suspension is greater than the average pore size of the membrane, resulting in lowering of the accumulation rate of the microorganisms and thus contamination of the permeate phase. Morphological and nanomechanical characterization of selected bacteria cells used for our work were performed and the properties of the model membrane were analyzed. With this information, the transfer of bacteria dunring the first moments of the dead-end filtration has been evaluated and the role of operating parameters (type of bacteria strains, physicochemical composition of filtered fluid, TMP) has been studied. Thus, our results have clarified the selectivity mechanisms applied to Gram-positive and Gram-negative bacteria strains because of different structural characteristics of the bacterial cell wall (thickness and elasticity of the peptidoglycan layer). Finally, evolution of cells transfer to the permeate phase has also been followed, and the bacterial deposit clogging the membrane was observed. The role of the structured deposit on the variations in flow and transfer has been demonstrated for the three selected bacterial models. Our results have defined critical conditions (physical, chemical and biological) where the transfer of bacterial cells is amplified by deformation during a frontal membrane filtration.

Le cadre global des oscillations de neutrinos est maintenant bien compris et nous quittons une ère d'exploration pour une ère de précision. L'expérience Double Chooz a pour but de mesurer l'angle de mélange theta13 par l'étude des oscillations des antineutrinos électroniques produits par les réacteurs de la centrale nucléaire de Chooz. Dans cette thèse, une sélection préliminaire des neutrinos détectés dans le détecteur proche est présentée. Les résultats les plus récents de Double Chooz, desquels sont extraits la mesure de theta13 la plus précise que l'expérience peut fournir à ce jour, seront également discutés. La géométrie de l'expérience, relativement simple, représente un avantage considérable afin d'effecteur des études de directionalité des neutrinos dont les résultats, obtenus en analysant les jeux de données les plus récents avec captures sur Gd et H, sont présentés. Ce concept de directionalité peut être appliqué à l'astronomie/astrophysique en offrant la possibilité de localiser des supernovas après détection de leurs neutrinos. Les résultats de simulations de directionalité effectuées avec différentes combinaisons de détecteurs seront présentées. Enfin, plusieurs anomalies pourraient s'expliquer par l'existence de nouveaux états, stériles, de neutrinos. Le but de l¿expérience CeSOX est de confirmer ou réfuter cette hypothèse en déployant une source radioactive à coté d'un grand détecteur comme KamLAND ou Borexino. Dans cette thèse seront présentés les résultats des simulations de signaux et de bruits de fond effectuées afin de valider le principe de l'expérience et de s'assurer de sa sensibilité à l'observation d'une oscillation vers un neutrino stérile. / The framework of neutrino oscillations is quite well-understood and now requires precision rather than exploration. The Double Chooz experiment aims at measuring the theta13 mixing angle through the oscillations of electronic antineutrinos produced by the reactors of the Chooz nuclear power plant. The comparison of the interaction rates and spectral shapes in the two Double Chooz's detectors allows the observation of a disappearance and a spectral distortion, both driven by theta13. In this thesis, a preliminary neutrino selection with the near detector, whose data taking started in December 2014, has been performed. The most recent results of Double Chooz, providing the most precise measurement of the experiment, are presented as well.The simple layout of Double Chooz is a strong advantage to conduct directionality studies. Results of these studies using the most recent neutrino candidates with neutron captures on Gd and H are showed. Neutrino directionality can be applied to astronomy, with the localization of core-collapse supernovae. To this purpose, results of directionality measurements performed with combinations of large neutrino detectors over the globe are presented.Finally, recent anomalies observed in short baseline experiments provided hints of the hypothetical existence of additional sterile neutrino states. The goal of the CeLAND/CeSOX experiment is to test this hypothesis by deploying a radioactive source next to a large liquid scintillator detector such as KamLAND or Borexino. In this thesis, are presented results of signal and background simulations performed to validate the design and assess the sensitivity of such an experiment.

L’anomalie des antineutrinos de réacteurs (RAA) a été révélée en 2011 suite à une réévaluation de la prédiction des spectres associés. Elle indique un déficit de 6% dans les taux mesurés auprès de réacteurs. Une explication consiste en l’introduction d’un neutrino stérile à l’eV, ne se manifestant que par le mécanisme d’oscillations. L’expérience STEREO a été conçue pour explorer l’espace des paramètres d’oscillations indiqués par la RAA, en plaçant une cible segmentée à 10 m du cœur quasiment pur en uranium 235 de l’ILL, à Grenoble. Les antineutrinos sont détectés par désintégration bêta inverse (IBD) dans du liquide scintillant dopé au gadolinium. Si elle existe, une oscillation se développerait alors le long des six cellules identiques de la cible. La comparaison relative de leurs spectres d’antineutrinos en énergie permet de tester l’hypothèse d’une oscillation en s’affranchissant des prédictions et avec des incertitudes systématiques réduites. Les forts rendements lumineux des liquides permettent d’atteindre de bonnes résolutions en énergie, nécessaires pour la sensibilité de la mesure. Les cellules sont séparées optiquement par des plaques hautement réfléchissantes; cette technologie a été validée sur cellule prototype dans un premier temps lors de cette thèse. Un modèle effectif pour ces parois optiques a été inclus à la simulation, et les détails de la géométrie ont été implémentés. La deuxième partie de ce travail est orientée vers l’analyse des données. La signature de l’IBD est un signal en deux temps, requérant un algorithme de recherche de paires pour extraire les candidats antineutrino. Le programme dédié est optimisé pour l’application de sélections d’isolations temporelles, permettant de se débarrasser de la majeure partie du bruit de fond d’origine cosmique. Le bruit de fond corrélé résiduel dans la région d’intérêt provient de désintégrations de muons et de réactions induites par des neutrons. Une modélisation des figures de discrimination en forme des signaux (PSD) de ce bruit de fond est employée pour extraire le signal antineutrino. Basée sur les spectres qui en résultent, les premières analyses d’oscillations de STEREO rejettent le meilleur ajustement de la RAA à 98% de niveau de confiance. / The Reactor Antineutrino Anomaly (RAA) was highlighted in 2011, when a reevaluated prediction of reactor antineutrinos spectra showed a 6% deficit in the rates observed by previous reactor experiments. A possible explanation for this anomaly consists in introducing a sterile neutrino state at the eV mass scale, participating to the neutrino oscillations mecanism only. The STEREO experiment has been designed to probe the phase-space region indicated by the RAA, by placing a segmented antineutrino target at 10m from the virtually pure uranium 235 compact core of the ILL research reactor facility, in Grenoble. Antineutrinos are detected via inverse beta decay (IBD) in gadolinium-doped liquid scintillator. An oscillation pattern - if any - would develop along the six identical target cells. The relative comparison of their energy distributions allows to test the sterile neutrino hypothesis with reduced systematic uncertainties and without referring to an external prediction. High light yields of the liquids enable to reach good energy resolutions, needed for the sensibility of the measurement. Cells are optically separated thanks to highly reflective plates; this technology has been validated on a prototype cell in the first stage of this thesis. An effective model of these walls has been included in the simulation, and details of the geometry have been carefully implemented. The second part of this work focuses on data analysis. The IBD signature is a two-fold signal, requiring a proper pair search algorithm for extracting the antineutrinos candidates. The dedicated software is optimized to apply specific temporal isolation selections, which allow to get rid of the majority of the background produced by cosmic events. The residual correlated background in the region of interest comes from muon decays and neutron induced reactions. A modelisation of the Pulse Shape Discrimination (PSD) distributions of this background is used to extract the antineutrino signal. Based on the resulting spectra, the first STEREO oscillation analysis rejects the RAA best fit point at 98% of confidence level.

Le mécanisme de génération de masses des neutrinos, la nature de la matière noire et l’origine de l’asymétrie baryonique de l’Univers sont les trois questions les plus pressantes dans la physique moderne des astroparticules, qui exigent l’introduction d’une nouvelle physique au-delà du Modèle Standard. Dans cette thèse, nous nous concentrons sur ces trois questions en fournissant une solution possible en termes d'une extension minimale du Modèle Standard, constituée par l’ajout d'un ensemble de fermions stériles au contenu des champs de la théorie. Les fermions stériles sont des champs qui sont singlets de jauge et qui peuvent interagir avec les neutrinos actifs à travers des termes de mélange. Nous nous concentrons sur le mécanisme dit de l’Inverse Seesaw (ISS), qui est caractérisé par une faible échelle de la nouvelle physique (de l’ordre TeV ou inférieure) et qui peut être testé dans les installations expérimentales actuelles et futures.
Nous présentons l'analyse qui permet d’identifier les réalisations minimales de ce mécanisme et l'étude phénoménologique pour prendre en compte la masses des neutrinos légers et pour imposer toutes les contraintes expérimentales pertinentes au modèle, ainsi que les signatures expérimentales attendues. Nous montrons la viabilité de l’hypothèse que les neutrinos stériles constituent la matière noire, et les caractéristiques de cette solution dans le mécanisme minimale de l’ISS. La possibilité d’expliquer avec succès l'asymétrie baryonique à travers un processus de leptogenèse dans une réalisation testable du mécanisme est aussi adressée.
Il est important de chercher des manifestations des fermions stériles dans les expériences de laboratoire. Nous abordons ce point en faisant des prévisions sur les rapports des branchement attendus pour les désintégrations des bosons vectoriels qui violent le saveur leptonique, qui peuvent être véhiculés par les fermions stériles. Nous étudions aussi l'impact des fermions stériles sur les fits globaux des données de précision électrofaible. / The neutrino mass generation mechanism, the nature of dark matter and the origin of the baryon asymmetry of the Universe are three compelling questions that cannot be accounted for in the Standard Model of particle physics. In this thesis we focus on all these issues by providing a possible solution in terms of a minimal extension of the Standard Model, consisting in the addition of a set of sterile fermions to the field content of the theory. Sterile fermions are gauge singlet fields, that can interact via mixing with the active neutrinos. We focus on the Inverse Seesaw mechanism, which is characterised by a low (TeV or lower) new physics scale and that can be tested in current and future experimental facilities. We present the model building analysis that points towards the minimal realisations of the mechanism, and the phenomenological study in order to accommodate light neutrino masses and to impose all the relevant experimental constraints in the model, as well as the expected experimental signatures. We show the viability of the sterile neutrino hypothesis as dark matter component, together with the characteristic features of this scenario in the minimal Inverse Seesaw mechanism. The possibility of successfully accounting for the baryon asymmetry in a testable realisation of the leptogenesis mechanism is also addressed.On the other side it is important to look for manifestations of sterile fermions in laboratory experiments. We address this point by making predictions for the expected rates of rare lepton number violating decays of vector bosons, that can be mediated by sterile fermions, as well as by studying the impact of sterile fermions on global fit of electroweak precision data.

En Afrique sub-saharienne, près de 10 millions de km2 de terres, les plus fertiles en productions fourragères et agricoles, sont infestées de mouches tsé-tsé limitant ainsi les initiatives de développement d’une agriculture durable. Les tsé-tsé transmettent des trypanosomes qui sont responsables des trypanosomoses animales et humaines africaines. En 2000, les Chefs d’Etats et de Gouvernements africains ont décidé de redoubler d’efforts pour lutter contre les mouches tsé-tsé et les trypanosomoses en créant la Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). Dans ce contexte, le gouvernement sénégalais a initié un programme d’éradication des glossines dans la zone des Niayes en utilisant une souche de Glossina palpalis gambiensis originaire du Burkina Faso. La présente thèse visait à optimiser l’utilisation de la technique de l’insecte stérile (TIS) en Afrique de l’Ouest pour lutter contre les glossines. Un dispositif de transport sur de longues distances de pupes matures a été développé et validé à partir de pupes mâles de G. p. gambiensis produites et irradiées à Bobo-Dioulasso, Burkina Faso et à Bratislava, Slovaquie (irradiation faite à Seibersdorf, Autriche) et transportées par voie aérienne jusqu’à Dakar, Sénégal. Le dispositif constitué d’une boîte isotherme et des packs S8 a permis de maintenir les pupes à une température de 10 ± 3°C et de les transporter pendant 2-3 jours jusqu’au centre d’émergence de l’ISRA, pour produire des mâles stériles utilisables pour la technique de l’insecte stérile. Un contrôle qualité a été réalisé sur un échantillon de 50 pupes prélevé dans chaque lot de pupes (minimum 2 lots par envoi) pour déterminer l’aptitude d’envol des mâles stériles et leur survie sous stress (à jeun). Le reste des pupes utilisé pour les lâchers sur le terrain a été considéré comme témoin. Le protocole qualité décrit permettra un suivi précis de la qualité des mâles stériles utilisés dans les programmes opérationnels d’éradication dans le cadre de la PATTEC. Un outil moléculaire de discrimination de mâles stériles lâchés et sauvages a également été développé à partir du gène mitochondrial COI (cytochrome oxydase) et a montré que les séquences COI des mouches lâchées (produites en insectarium) sont 100% identiques entre elles et différentes de celles des mouches sauvages. Par ailleurs, afin de déterminer les conditions optimales d’élevage de souches de G. p. gambiensis et de déterminer la souche qui sera la plus adaptée à tel ou tel environnement ou pays dans le cadre d’une lutte avec une composante lâcher de mâles stériles, les traits de vie (survie et fécondité) de trois souches de G. p. gambiensis (souches originaires du Burkina Faso (BKF), Sénégal (SEN) et souche introgressée (SENbkf) ont été évalués dans différentes conditions de températures et d’humidités relatives. La température optimale d’élevage en masse a été de 25 ± 1°C, 24,6 ± 1°C et 23,9 ± 1°C pour BKF, SENbkf et SEN respectivement. La variation de l’humidité relative (entre 40 et 75%) a eu très peu d’influence sur la survie et la fécondité. La souche BKF a mieux résisté à de fortes températures que les souches SEN et SENbkf, mais la température limite de survie a été de 32°C pour les trois souches. / In sub-Saharan Africa, nearly 10 million km² of land, the most fertile for animal and agricultural productions, are infested with tsetse flies limiting all development initiatives for sustainable agriculture. Tsetse flies transmit trypanosomes that cause human and animal african trypanosomosis, a debilitating disease of humans (sleeping sickness) and livestock (nagana). In 2000, the African Heads of State and Government decided to increase efforts to address the tsetse and trypanosomosis problem on the African continent and created the Pan-African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). In this context, the Government of Senegal initiated a tsetse eradication program in the Niayes area using a Glossina palpalis gambiensis strain originating from Burkina Faso. The objective of this thesis was to optimize the use of the sterile insect technique (SIT) in West Africa in order to control the tsetse flies. A system to transport mature pupae over long distances has been developed and validated for male G. p. gambiensis pupae produced and irradiated either in Bobo-Dioulasso, Burkina Faso or in Bratislava, Slovakia (irradiation done in Seibersdorf, Austria) and then transported by air to Dakar, Senegal. The system, constituted of an insulated box and S8 packs, allowed the maintenance of pupae at a temperature of 10 ± 3°C and their transport during 2-3 days to the emergence center of ISRA, where they molted into sterile males which were used for the sterile insect technique.A quality control was carried out on a sample of 50 pupae from each batch (at least 2 batches per shipment) to determine the flight ability of sterile males and their survival under stress conditions (without feeding). The remaining emerging pupae were released in the target area of the eradication programme and were considered as control group. The described protocol for quality control will allow accurate monitoring of the quality of sterile males used in operational eradication programs organized in the context of PATTEC.A molecular tool to distinguish between sterile and wild males was also developed using the mitochondrial gene COI (cytochrome oxidase). We showed that COI sequences of released flies (reared in insectary) are 100% identical and different from those of wild flies.Furthermore, in order to determine the optimal rearing conditions for G. p. gambiensis strains and to identify the strain that would be the best adapted to a particular environment or country in the context of a control with an SIT component, life history (survival and fecundity) of three G. p. gambiensis strains (strains originating from Burkina Faso (BKF), Senegal (SEN), and an introgressed strain (SENbkf)) were investigated at different temperatures and relative humidity conditions. The optimal temperature for the mass-rearing was 25 ± 1°C, 24.6 ± 1°C and 23.9 ± 1°C for BKF, SENbkf and SEN respectively. The relative humidity ranging from 40 to 75% had very little influence on the survival and fecundity. The BKF strain resisted better at higher temperatures than the SENbkf and SEN strains but the temperature limit for survival was about 32°C for all three strains.

Les femelles moustiques peuvent être vectrices de nombreux agents infectieux (virus, protozoaires, helminthes) pour l'Homme, qui peuvent être la cause de maladies graves comme le paludisme et la dengue. Ces maladies menacent respectivement 50 et 40% de la population mondiale ; le paludisme étant responsable de près d'un million de décès par an. Les méthodes de lutte anti-vectorielle destinées à limiter les populations vectrices et stopper la transmission de maladies, se heurtent au développement incessant de résistances de la part des moustiques et des agents infectieux vis-à-vis des traitements employés. Bien que certaines régions du monde aient réussi à stopper efficacement la transmission de certaines de ces maladies, une grande partie des régions tropicales reste menacée. De plus l'expansion rapide de certaines espèces vectrices, telles qu'Aedes albopictus, accroît les risques sanitaires dans de nouvelles régions du globe. La technique de l'insecte stérile (TIS), qui a permis l'éradication ou la suppression des populations de nombreux insectes nuisibles aux cultures et à l'Homme, représente un moyen de lutte prometteur contre les moustiques. Cette technique s'appuie sur le lâcher en masse de mâles stérilisés par rayonnements ionisants qui, en transférant un sperme stérile aux femelles sauvages, vont permettre une diminution progressive de la population cible. Suite à l'épidémie de chikungunya à l'île de la Réunion en 2005 et face aux menaces permanentes de recrudescence de la dengue et du paludisme, les services de lutte anti-vectorielle réunionnais mettent en place d'importants moyens de lutte contre les populations de moustiques concernées. Toutefois, ces mesures ne permettant pas une diminution durable des densités de vecteurs, une étude de faisabilité est en cours quant à l'utilisation de la TIS pour diminuer et contrôler les populations d'Aedes albopictus, vecteur de la dengue et du chikungunya, et d'Anopheles arabiensis, vecteur du paludisme.Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet TIS Réunion, dans le but d'étudier la biologie et le comportement des souches destinées aux lâchers de mâles stériles. Dans un premier temps, cette étude s'intéresse à la comparaison entre les souches d'élevage d'Anopheles arabiensis et les souches sauvages, ainsi qu'aux modalités de stérilisation des mâles de la souche à sexage génétique. Une seconde partie est consacrée à l'étude de l'effet de l'irradiation sur les mâles d'Aedes albopictus, en étudiant plus particulièrement leur stratégie de reproduction, leur capacité d'insémination en laboratoire, ainsi que leur compétitivité sexuelle et longévité face aux mâles sauvages en conditions semi-contrôlées.

La voie des RLR (RIG-I like Receptors) joue un rôle essentiel dans la détection des virus à ARN, déclenchant une réponse immunitaire antivirale grâce au recrutement de la protéine adaptatrice mitochondriale MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). Nous avons mis en évidence que les souris déficientes pour la protéine MAVS (MAVS KO) présentaient un phénotype proallergénique dans un modèle d'inflammation stérile d'hypersensibilité retardée de contact (HSRC) qui reproduit la dermatite allergique de contact (DAC) chez l'homme. Nous avons caractérisé le système immunitaire des souris MAVS KO en condition d'équilibre et durant la réponse d'HSRC. Nous avons identifié un rôle du microbiote intestinal des souris MAVS KO dans l'exacerbation de réponse d'HSRC et mis en évidence une dysbiose du microbiote bactérien. Nous avons démontré que la dysbiose était responsable du phénotype inflammatoire observé, phénotype transmissible à des souris sauvages par des expériences de cohébergement et de transplantation fécale. Cette dysbiose induit une augmentation de la perméabilité intestinale chez les souris MAVS KO lors de la réponse d'HSRC, aboutissant à une translocation bactérienne dans les organes lymphoïdes et à la modulation des réponses immunitaires à l'origine de l'exacerbation de réponse d'hypersensibilité. La 2ème partie de ma thèse vise à étudier les conséquences de la déficience en MAVS sur le métabolisme glucidique. Nos expériences ont démontré que les souris MAVS KO développaient une surcharge pondérale et une insulino-résistance sous régime riche en lipides et sucrose, dépendants de la dysbiose intestinale. Au niveau cellulaire, une altération des interactions aux points de contact entre la mitochondrie et le réticulum endoplasmique a été observée. Nos résultats permettent d'envisager le développement de nouvelles approches thérapeutiques des pathologies allergiques et métaboliques humaines par la modulation du microbiote intestinal / RIG-I like receptors (RLRs) play a major role in response to cytosolic viral RNAs by initiating an antiviral immune response through the recruitment of the mitochondrial adaptor protein MAVS (Mitochondrial AntiViral Signaling protein). We showed that MAVS-deficient mice developed an exacerbated response in a sterile inflammatory model of Contact Hypersensitivity (CHS), that reproduces the pathophysiology of allergic contact dermatitis (ACD) in human. We characterized the immune system of MAVS KO mice at steady state and during CHS response. We found that MAVS deficiency leads to changes in the gut bacterial composition suggesting an unexpected role of the RLR pathway in the regulation of intestinal homeostasis. We demonstrated that intestinal dysbiosis is responsible for the increased CHS response, and showed that the inflammatory phenotype of MAVS KO mice can be transferred to WT mice by cohousing and fecal transplantation. We demonstrated that the dysbiotic gut microbiota exerts its effect due to an increased intestinal permeability during DTH sensitization. The ensuing bacterial translocation within lymphoid organs enhances characteristic cytokines production that increases CHS response. The 2nd part of my thesis aimed to study the consequences of MAVS deficiency on glucose metabolism. Our experiments showed that MAVS KO mice exhibit disorders of glucose homeostasis during high fat diet (HFD) associated with the development of overweight and insulin resistance. We also observed alterations of MAM (Mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes), contact poins between mitochondria and endoplasmic reticulum. Recent preliminary data suggested that the metabolic disorders associated with MAVS deficiency are due to intestinal dysbiosis. Our results highlight a new role for the RLR pathway and allow to consider the development of new therapeutic approaches to human allergic and metabolic diseases by modulation of the intestinal microbiota