Le virus de la rage est un pathogène neurotrope qui, actuellement, fait toujours plus de 55000 morts par an et dont la pathogenèse présente toujours de nombreuses zones d’ombre. Le mécanisme par lequel le virus échappe au système immunitaire de même que l’implication d’autres types cellulaires, particulièrement au niveau de la phase de latence, n’est pas encore connu. Il en est de même pour le mécanisme par lequel le virus induit un dysfonctionnement neuronal. Dans le cadre de ce projet de thèse, nous avons donc décidé d’étudier l’implication du macrophage et des caspases dans l’infection induite par le virus rabique. <p>Nos résultats ont permis de démontrer que, malgré la faiblesse de la production virale in vitro, les macrophages infectés par une souche virulente de virus rabique étaient capables de transmettre l’infection et d’induire une encéphalite mortelle chez la souris. Ces résultats suggèrent que les macrophages sont susceptibles d’être des hôtes potentiels du virus.<p>Dans un deuxième temps, nous avons également mis en évidence des différences de caractéristiques d’infection entre les souches virulentes et atténuées du virus rabique. Nous avons en effet démontré qu’en comparaison avec la souche vaccinale ERA, l’infection par la souche virulente CVS-11 était moins productive dans les cellules d’origine périphérique, tels que les cellules musculaires ou les macrophages. En revanche, la souche virulente se réplique mieux dans le cerveau et dans les cellules d’origine neuronale. Chez le macrophage, nous avons pu observer que l’infection par la souche atténuée ERA induisait une plus forte mortalité que celle générée par la souche CVS-11. Nos analyses ont mis en évidence que cette mortalité était de type apoptotique et qu’elle impliquait l’activation des caspases-1, -3, -7, -8, -9, du facteur Bid et de l’IL-1β. Des analyses réalisées sur des macrophages knock-out pour les caspase-1, -3 et -7 ont démontré d’une part l’importance de la caspase-3 dans la mortalité cellulaire et d’autre part qu’une déficience en caspase-7 pouvait être associée à une charge virale plus élevée, particulièrement en cas d’infection avec la souche virulente. In vivo, nous avons observé que l’inoculation de la souche CVS-11 chez des souris déficientes en caspase-3 retardait l’apparition des symptômes et de la mortalité sans pour autant modifier l’issue inéluctable de la maladie. Chez les souris caspase-1 knock-out, l’inoculation d’une souche atténuée entrainait une morbidité plus élevée que celle observée chez les souris WT.<p>Ce travail de thèse nous a donc permis d’améliorer notre compréhension des mécanismes impliqués dans la pathogénèse du virus rabique et dans la réponse de l’hôte à l’infection et a souligné le rôle potentiel du macrophage comme vecteur de dissémination virale/<p><p>Rabies virus is a neurotropic pathogen which currently causes more than 55000 deaths a year and our knowledge on its pathogenesis still contains many gaps. The mechanism by which the virus escapes the immune system as well as the involvement of different cell types, particularly in the asymptomatic phase, is still unknown. The situation is similar for the mechanism by which the virus induces neuronal dysfunction. In this work, we decided to study the involvement of caspases and the macrophage in infection induced by rabies virus.<p>Our results demonstrated that, despite a weak virus production in vitro, macrophages infected with a virulent strain of rabies virus were able to transmit infection and induce fatal encephalitis in mice. These results suggest that macrophages may be potential cellular hosts of rabies virus.<p>In a second step, we demonstrated differences in infection characteristics between virulent and attenuated rabies virus strains. Indeed, we showed that, in comparison with the ERA vaccine strain, infection with the virulent strain CVS-11 strain was less productive in cells of peripheral origin, such as muscle cells or macrophages. In contrast, the virulent strain replicated best in the brain and in neuronal cells. In the macrophage, we observed that infection with the attenuated strain ERA strain induced a higher mortality than that induced by the CVS-11 strain. Our analyzes showed that mortality was apoptotic and involved the activation of caspases-1, -3, -7, -8, -9, IL-1β and cleavage of Bid. Analyzes performed on macrophages deficient for caspase-1, -3 or -7 indicated the importance of caspase-3 in cell death and demonstrated that a deficiency in caspase- 7 could be associated with a higher viral loadd, particularly in case of infection with the virulent strain. In vivo, we observed that the inoculation of the CVS-11 strain in mice deficient in caspase-3 delayed the onset of symptoms and mortality without changing the fatal outcome of the disease. Inoculation of caspase-1 knockout mice with the attenuated strain resulted in a higher morbidity than that observed in wild type mice.<p>This work allowed us to improve our understanding of the mechanisms involved in the pathogenesis of rabies virus and in the host response and highlighted a potential role for the macrophage as a vector of virus dissemination.<p><p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Comprendre les mécanismes comportementaux qui régissent la transmission et la propagation de pathogènes est critique pour les programmes de contrôle et de prévention des maladies infectieuses. Ma thèse explore le lien entre l’hétérogénéité des paysages agroforestiers et la répartition spatio-temporelle du raton laveur (Procyon lotor) et de la moufette rayée (Mephitis mephitis), deux principaux hôtes du variant de la rage du raton laveur. Pour cela, j’ai étudié les processus de sélection densité-dépendante de l’habitat à large et fine échelles spatiales, ainsi que les mécanismes de connectivité fonctionnelle chez ces deux espèces. Le chapitre 1 a révélé qu’à faibles abondances de congénères, les ratons laveurs sélectionnaient les secteurs avec une forte proportion de forêts, tandis que les moufettes rayées préféraient les zones avec une large proportion de milieux anthropiques. À fortes abondances, cependant, les deux espèces sélectionnaient plutôt les secteurs composés d’une forte densité de bordures maïs-forêts et forte proportion de champs de maïs. Le chapitre 2 a montré que la sélection des champs de maïs par les ratons laveurs dépendait à la fois de la densité de congénères et de l’abondance des champs de maïs. Dans le chapitre 3, j’ai développé un modèle spatialement explicite basé sur l’individu pour évaluer comment des règles empiriques de déplacement font émerger des patrons de contacts chez des individus hôtes. Les simulations ont révélé trois patrons généraux dans les taux de contacts. Premièrement, une petite portion de ratons laveurs simulés était responsable de la majorité des contacts dans les paysages virtuels. Deuxièmement, les taux de contacts des ratons laveurs simulés augmentaient linéairement avec la densité de congénères plutôt qu’avec la proportion de congénères dans la plupart des paysages. Troisièmement, l’effet de la connectivité fonctionnelle sur les taux de contacts variait fortement en fonction des types de milieux et de leur disponibilité dans le paysage. Les modèles développés dans cette thèse procurent une base solide au développement de programmes de contrôle et de prévention des maladies infectieuses, en permettant d’identifier les zones à hautes densités d’individus et de taux de contacts entre eux, et donc où le risque de transmission de pathogènes est relativement élevé. / Understanding behavioral mechanisms that determine the transmission and spread of pathogens is critical for control and prevention programs of infectious diseases. My thesis investigates the interplay between the heterogeneity of agriculturally fragmented landscapes and spatio-temporal distribution patterns of raccoons (Procyon lotor) and striped skunks (Mephitis mephitis), two main hosts of the raccoon rabies virus variant. To do this, I studied the processes of density-dependent habitat selection at large and fine spatial scales, together with the mechanisms determining functional connectivity for these two species. The first chapter revealed that at low conspecific abundances in the landscape, raccoons selected areas with a high proportion of forests, whereas striped skunks preferred areas with a large proportion of anthropogenic features. At high conspecific abundances, however, both species rather selected areas composed of a high density of corn-forest edges and a large proportion of corn fields. The second chapter showed that raccoons altered their selection of corn fields depending upon both conspecific density and abundance of corn fields. In the third chapter, I built a spatially explicit individual-based model to assess how empirical movement rules translate into spatial patterns of contact rates among individual hosts. The simulations revealed three general patterns in contact rates. First, a small number of simulated raccoons were responsible for the majority of contacts in virtual landscapes. Second, contact rates of simulated raccoons increased linearly with conspecific density rather than with the proportion of conspecifics in most of the virtual landscapes. Third, the influence of functional connectivity on contact rates varied strongly among land cover types and with their availability in the landscape. The models developed in this thesis provide a strong basis upon which to build control and prevention programs for infectious diseases, as they identify areas where animal density and contact rates should be relatively high and, hence, where the risk of pathogen transmission should also be high.