Les Trypanosomoses Animales Africaines (TAA) sont une contrainte majeure à la viabilité et à la durabilité des systèmes de production de bétail au Ghana. Sous la tutelle de la Campagne Pan-Africaine d'Eradication des Tsé-tsé et des Trypanosomoses (PATTEC), le Ghana collabore avec le Burkina Faso au sein d'un projet sous régional pour créer une zone libérée de glossines à leur frontière commune. Les objectifs de cette thèse sont de i) déterminer la situation initiale avant intervention en ce qui concerne le vecteur et la prévalence de la maladie dans la zone de lutte, ii) déterminer la structure des populations de glossines et ses conséquences sur la durabilité des efforts de lutte anti-vectorielle, iii) évaluer l'efficacité de la Pulvérisation Séquentielle d'Aérosols insecticides (SAT) pour contrôler les glossines riveraines et iv) évaluer les risques environnementaux associés à cette stratégie de lutte. Les résultats de l'enquête de base conduite dans la région nord-ouest du Ghana (zone d'étude) ont montré une large distribution de Glossina tachinoides alors que Glossina palpalis gambiensis était limitée à la limite sud de la zone d'étude. La prévalence parasitaire moyenne chez les bovins était de 2.5% (IC 95%: 1.06-5.77) et la prévalence sérologique de 19% (IC: 14.03-25.35). La densité apparente par piège et par jour (DAP) des glossines était de 8.7, 1.9 et 1.3 respectivement le long des rivières Volta noire, Kulpawn et Sissili. Une structuration génétique importante des populations de G. tachinoides a été observée entre sites d'étude d'un même bassin versant et entre bassins versants. Une densité locale de 0.48-0.61 glossines/m² a été inférée, ainsi qu'une distance de dispersion d'environ 11m par génération [IC 9 - 17]. Aucun biais de dispersion sexe-spécifique n'a été détecté. La dispersion observée était suffisante pour qu'une zone libérée de G. tachinoides puisse être ré-envahie par les populations mitoyennes des bassins versants adjacents.L'efficacité de la SAT à éliminer les espèces de glossines riveraines dans une section particulièrement difficile (canopée très dense et fortes densités de glossines) et l'efficacité ultérieure, un an après la SAT, d'une stratégie de lutte intégrée, ont également été testées. Les résultats montrent l'échec de l'éradication, attribué à une pénétration insuffisante des aérosols insecticides dans les galeries forestières denses. Toutefois, le taux de réduction global obtenu par la SAT fut important (98%) et la stratégie intégrée parvint à maintenir un niveau important de suppression des glossines. Enfin, une mesure de l'impact environnemental du projet a montré un impact non significatif de la deltaméthrine en aérosols sur les arthropodes aquatiques et terrestres non-ciblés. / African animal trypanosomosis (AAT) is a major constraint to viable and sustainable livestock production systems in Ghana. Under the umbrella of the Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC), Ghana is collaborating with Burkina Faso in a sub-regional initiative aiming at creating tsetse-free areas across their common borders. The objective of this thesis was to conduct research to guide project implementation and specifically seeks to i) determine the pre-intervention vector and disease situation of the intervention area, ii) determine tsetse population structuring and the consequences on sustainable tsetse control efforts, iii) evaluate SAT for the control of riverine tsetse species in Ghana and iv) evaluate the environmental risk of the intervention programmes. Results of a baseline survey conducted in the Upper West Region (study area) indicated a wide-spread prevalence of Glossina tachinoides but Glossina palpalis gambiensis was limited to the southern edge of the study area. Average parasitological prevalence in cattle was estimated at 2.5% (95% CI: 1.06–5.77) and serological prevalence measured at 19% (95% CI: 14.03–25.35). The mean Index of Apparent Abundance (IAA) of tsetse was 8.7, 1.9 and 1.3 for samples taken along the Black Volta, Kulpawn and Sissili Rivers, respectively. Investigations of the G. tachinoides populations confirmed significant structuring within and between the three main river-basins of the study area, and indicated a local density of 0.48-0.61 flies/m² and dispersal distance that approximated 11 m per generation [CI 9 - 17]. No significant sex-biased dispersal was detected. However, the observed dispersal was deemed sufficient for a G. tachinoides-cleared area to be reinvaded from neighbouring populations in adjacent river basins. The potential of Sequential Aerosol Technique (SAT) to eliminate riverine tsetse species in a challenging subsection (dense tree canopy and high tsetse densities) and the subsequent efficacy of an integrated strategy, one year after the SAT operations, were also investigated. Results indicated failure to achieve elimination, attributed to insufficient penetration of insecticide aerosols in thick riverine forest galleries. However the overall reduction rate due to SAT was important (98%) and the subsequent integrated strategy maintained high levels of tsetse suppression. Finally an environmental impact assessment revealed no significant impact of deltamethrin aerosols on non-targeted aquatic and terrestrial arthropods.

La trypanosomose est la maladie parasitaire la plus dévastatrice en Afrique, et affecte à la fois les hommes et le bétail. Vu l’inefficacité des stratégies de contrôle actuelles, une stratégie alternative dite “anti-maladie” a été proposée dans le cadre de la trypanosomose animale. Elle vise à neutraliser les effets de la maladie plutôt qu’à éliminer le parasite. Une telle stratégie nécessite une meilleure compréhension du développement de la pathologie ainsi qu’une caractérisation détaillée des facteurs de virulence impliqués. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’étude de l’interaction hôte/pathogène entre les trypanosomes Africains et l’endothélium de l’hôte mammifère. En comparant quatre espèces différentes de trypanosomes Africains, nous avons montré que leurs capacités d’activation des cellules endothéliales étaient distinctes. Nous avons clairement démontré que T. congolense, T. vivax et T. b. gambiense activent les cellules endothéliales via la voie de NF-ƘB, alors que T. b. brucei est incapable d’activer cette voie. Cette activation a induit une résponse pro-inflammatoire in vitro et in vivo, ce qui souligne l’importance de ce mécanisme dans le développement de la maladie. Pour la première fois, nous avons identifié une activité sialidase chez le parasite de l’homme T. brucei gambiense, et nous avons démontré que les trans-sialidases trypanosomales sont les médiateurs de cette activation endothéliale et de la réponse inflammatoire consécutive, et ceci à la fois chez les trypanosomes africains d’homme et d’animaux. De plus, nous avons montré que l’activation endothéliale implique l’activité lectin-like des trans-sialidases et non pas l’activité catalytique, ainsi que des récepteurs sialylés sur la surface endothéliale. En conclusion, ce travail a apporté des avancées considérables dans la compréhension de la relation hôte/pathogène et a permis de désigner les sialidases comme un facteur de virulence central dans le dialogue intermoléculaire durant les trypanosomoses, en faisant une cible de choix pour le vaccin « anti-maladie ». / Trypanosomiasis remains by far the most devastating parasitic disease in Africa affecting both humans and livestock. The current control strategies being not efficient, an alternative “anti-disease” strategy aiming to neutralize the pathological effects of the parasite rather than to eliminate it, was proposed. Therefore, it is essential to understand the development of pathogenesis and characterize the involved pathogenic factors. In this context, we wanted to elucidate the host-pathogen interaction between the African trypanosomes and the mammalian host endothelium. By comparing four different trypanosomes species, we showed that they displayed distinct capacities for activation of endothelial cells. We clearly demonstrated that T. congolense, T. vivax and T. b. gambiense activate the endothelial cells via the NF-ƘB pathway, but not T. b. brucei. This activation caused a pro-inflammatory response in vitro and in vivo, showing the importance of this mechanism in the development of pathogenesis. For the first time, we identified sialidase activity in the human parasite T. brucei gambiense, and demonstrated that the trypanosomal trans-sialidases are the mediators of this endothelial activation and its consequent inflammatory response, for both human and animal trypanosomes. Additionnally, we showed that endothelial cell activation is mediated by the lectin-like domain of the trans-sialidase rather than the catalytic site, and involves sialylated receptors of the endothelial cell surface. In conclusion, our study brings considerable insights into the host-pathogen relationship and designates sialidases as a central virulence factor in the molecular crosstalk during trypanosomiasis, which makes it a perfect target for the anti-disease strategy.