La communauté Rurale de Mont-Rolland (région de Thiès, Sénégal) est un foyer endémique de leishmaniose canine décrit depuis 1970. Des études épidémiologiques récentes ont montré que l'agent étiologique est Leishmania (Leishmania) infantum et que le cycle de transmission est bien établi sur l'ensemble de la commune, avec plus de 30% des chiens et plus de 20% des hommes séropositifs. Néanmoins, malgré les différentes études épidémiologiques, le vecteur reste toujours inconnu. Jusqu'à présent, aucune espèce de Phlebotomus, connue pour être vecteur de L. infantum (sous genre Larroussius et secondairement Adlerius), n'a été identifiée au Sénégal. Dans ce contexte, l'objectif principal de cette thèse était d'identifier les vecteurs potentiels de la maladie et de caractériser le cycle de transmission de la leishmaniose canine par des études écologiques, parasitologiques et moléculaires des populations de phlébotomes. Ainsi, 7442 spécimens de phlébotomes ont été récoltés par piégeage adhésif, piégeage lumineux et par pulvérisations intradomiciliaires d'insecticides pyréthrinoïdes. Neuf espèces de phlébotomes ont été identifiées : deux appartiennent au genre Phlebotomus, P. duboscqi (vecteur de la leishmaniose cutanée au Sénégal) et P. rodhaini, les autres espèces appartiennent au genre Sergentomyia, S. adleri, S. clydei, S. antennata, S. buxtoni, S. dubia, S. schwetzi, et S. magna. La distribution spatiale des phlébotomes est hétérogène selon le village, selon l'écosystème et l'environnement de capture. Les études parasitologiques et les études moléculaires (PCR diagnostique de Leishmania) ont révélé trois espèces de Sergentomyia infectées par L. infantum, S. dubia (dissection et PCR), S. schwetzi (dissection et PCR) et S. magna (PCR). Il faut noter que plus de 2% des individus femelles à jeun testées étaient PCR positives, soulignant la survie des parasites chez ces espèces après la digestion. Toutes les autres espèces étaient négatives aussi bien en dissection qu'en PCR. Les analyses statistiques ont montré : que la distribution de S. dubia est significativement associée à la séroprévalence chez les chiens, que les individus de S. schwetzi positifs en PCR sont significativement associés à la séroprévalence chez le chien, qu'il y a un effet significatif du nombre de phlébotomes positifs en PCR (les 3 espèces confondues) sur la séroprévalence chez l'homme. Toutes ces données démontrent pour la première fois que 3 espèces du genre Sergentomyia, S. dubia, S. schwetzi et probablement S. magna, sont les vecteurs de la leishmaniose canine dans le foyer de Mont-Rolland. Ces résultats remettent en question le dogme qui stipule que seul le genre Phlebotomus serait capable de transmettre le parasite Leishmania dans l'Ancien-Monde. L'étude du comportement et de la distribution de ces trois espèces et de leurs spécimens infectés nous ont permis de proposer un modèle de transmission dans ce foyer. / AbstractThe rural community of Mont-Rolland (Thiès, Sénégal) is an endemic focus of canine leishmaniasis described since 1970. Recent epidemiological studies showed that the causative agent is Leishmania infantum with well established transmission cycle throughout the area. However, despite the several epidemiological studies, the vector species is still unknown. So far, no species of Phlebotomus belongs to Larroussius and Adlerius subgenera, known as vector of L. infantum, was identified in Senegal. In this context, the main objective of this thesis was to identify potential vectors of the disease and to characterize the cycle of canine leishmaniasis transmission by ecological, parasitological and molecular studies on sandfly populations. Thus, 7442 specimens were collected by sticky traps, light traps and indoor spraying with pyrethroid insecticide from different environments (intradomiciliary, peridomiciliary, culture area, isolated area) and different villages and ecosystems (sandy soils, lateritic gravel soils and sandy clay soils). Nine species of sand flies were identified; two belong to the Phlebotomus genus, P. duboscqi (vector of cutaneous leishmaniasis in Senegal) and P. rodhaini, the other species belong to the Sergentomyia genus, S. adleri, S. clydei, S. antennata, S. buxtoni, S. dubia, S. schwetzi, and S. magna. Two species of the Phlebotomus genus were significantly underrepresented (292 specimens) compared to species of the Sergentomyia genus (7150 specimens). The spatial distribution of sand flies is heterogeneous depending on the village, the ecosystem and environment, suggesting that several species are capable of transmitting the parasite. Parasitological and molecular studies (diagnostic PCR of Leishmania) revealed that three species of Sergentomyia were infected with L. infantum, S. dubia (dissection and PCR), S. schwetzi (dissection and PCR) and S. magna (PCR). It is worth noting that more than 2% of un-fed females of these species were PCR-positive, emphasizing the survival of parasites after digestion. All other species were found to be negative in both PCR and dissection. In addition, statistical analysis showed that 1) the distribution of S. dubia is significantly associated with seroprevalence in dogs, 2) PCR-positive individuals of S. schwetzi are significantly associated with seroprevalence in dogs, 3) there is a significant effect of PCR-positive sand flies (all species considered) on seroprevalence in humans. All these data demonstrated for the first time that three species of Sergentomyia, S. dubia, S. schwetzi and probably S. magna, are the vectors of the canine leishmaniasis in the Mont-Rolland commune. The results presented in this study challenge the dogma which states that only the Phlebotomus genus would be capable of transmitting Leishmania parasites in the Old World. The behaviour and distribution of these three species and their infected specimens allowed us to propose a model of transmission in the focus.