To protect public health, drinking water systems are monitored for indicator organisms that correlate with fecal contamination and suggest the presence of human pathogens. Total coliforms, fecal coliforms, and E. coli are the most commonly used indicator organisms. These bacteria generally colocate with fecal pollution, but some limitations exist. In particular, the ability of indicator bacteria to predict the presence of enteric viruses is questionable because of distinct transport and survival characteristics of bacteria and viruses. Although viral indicators of enteric viruses have been proposed, none have been implemented into the current regulatory framework. In this thesis, the correlation of bacteria and viruses in drinking water sources and treatment systems is reviewed, and the potential of Torque Teno virus (TTV) to qualify as an indicator virus is discussed. TTV is unique among enteric viruses as it infects approximately 80% of healthy individuals worldwide, is transmitted by the fecal-oral route, causes no observable illness, and lacks seasonal fluctuations.

Les épidémies de gastro-entérite aigüe liées à l’eau du robinet demeurent un enjeu de santé publique au 21ème siècle dans les pays développés. La majorité des dispositifs de surveillance mis en place dans les pays se caractérisent par une sous-déclaration. En France, l’amélioration de la surveillance de ces évènements repose sur l’exploitation des données de l’Assurance Maladie. L’objectif de notre travail est de proposer une méthode pour améliorer la sensibilité et la spécificité de la détection des épidémies de gastro-entérite aigüe d’origine hydrique. Trois études ont été menées pour i) évaluer la capacité des données de l’Assurance Maladie à décrire des épidémies de gastro-entérite aigüe d’origine hydrique, ii) adapter une méthode de détection spatio-temporelle en intégrant l’exposition à l’eau du robinet, iii) évaluer les performances de cette méthode. Notre travail a permis de développer une méthode de détection spatio-temporelle des épidémies hydriques en tenant compte des unités géographiques de distribution d’eau avec une bonne sensibilité et une bonne valeur prédictive positive. Les performances de détection sont principalement liées à la taille de l’épidémie. La capacité des données de l’Assurance Maladie à détecter des épidémies d’origine hydrique peut être influencée par les habitudes de recours aux soins, la sensibilisation de la population au risque infectieux d’origine hydrique et le niveau d’agrégation temporel des cas de gastro-entérite aigüe. La finalité de nos travaux de recherche est l’application opérationnelle pour la détection automatisée des épidémies hydriques dans une finalité de prévention et de réduction de leur impact sanitaire. / Waterborne disease outbreaks (WBDO) of acute gastrointestinal illness remain a public health concern in the 21st century in developed countries. Almost all surveillance systems implemented in countries are characterized by underreporting. In France, the improvement of monitoring these events is based on the use of data from the French Health Insurance. The aim of our work was to propose a method to improve the sensitivity and specificity of the detection of WBDO. Three studies were conducted to i) evaluate the ability of French Health Insurance data to describe WBDO ii) apply a method of space-time detection by integrating the exposure to tap water, iii) evaluate the performance of this method. Our work allowed developing a method of space-time detection of WBDO by taking into account geographical units for drinking water networks units with a good sensitivity and positive predictive value. The performances for detection are mainly related to the size of the epidemic. The ability of the data from the French Health Insurance to detect WBDO can be influenced by the health-seeking behavior of people, awareness of the population to the risk of WBDO and the temporal aggregation level of cases of acute gastrointestinal illness. The purpose of our research is to carry out an operational design for the automated detection of WBDO in a purpose of prevention and reduction of health impact.