Texte remanié de: Thèse--Sc. nat.--Paris XI, 1969. / Bibliogr. p. 269-332.

Reproduction de : Thèse d'exercice : Pharmacie : Nantes : 2009. / Bibliogr.

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude des infections à Anaplasmataceae chez les animaux et leurs tiques afin de caractériser au mieux ces infections animales et humaines et décrire de nouvelles espèces. Nous avons tout d’abord proposé un système de diagnostic moléculaire qui couple une qPCR suivie d’amplification et un séquençage ciblant le gène 23S ARNr. Puis, au long de ce travail, nous avons proposé d’autres amorces ciblant d’autres gènes incluant la sous unité ribosomal bêta (rpoB), la protéine du choc thermique (groEl), et le 16S ARNr. Notre objectif a été de sélectionner et d’identifier les différentes espèces impliquées ou non dans des pathologies chez les animaux et mettre en évidence leur vecteur. Au cours de ces travaux, nous avons eu accès à différents prélèvements de sang et des tiques en provenance de diverses régions du monde incluant la France métropolitaine et d’outre-mer, l’Algérie, le Niger, la Côte d’Ivoire, le Sénégal et le Pakistan. Nos investigations ont permis d’identifier différentes espèces d’Anaplasmataceae incluant de potentielles nouvelles espèces. Les prévalences rapportées dans chaque étude démontrent que les animaux sont les réservoirs de ces infections. Les recherches menées sur les tiques ont permis d’identifier de potentiels vecteurs d’Anaplasmataceae dans différentes régions du monde. Les potentielles nouvelles espèces identifiées sont caractérisées en ciblant différents gènes, et les analyses moléculaires démontrent qu’elles sont différentes des autres Anaplasmataceae connues jusqu’à maintenant. Ces différents travaux apportent donc davantage d’informations sur l’épidémiologie des Anaplasmataceae dans le monde. / In this work, we are interested in studying Anaplasmataceae infections in animals and their ticks. Our objective is to describe these infections in animals and to identify new species implicated in different pathology. First, we propose a molecular diagnostic approach that couples a qPCR followed by amplification and sequencing targeting the 23S rRNA gene. Then we propose other primers targeting other genes including the ribosomal subunit beta (rpoB), heat shock protein (groEl), and the 16S rRNA. Our goal was to screen and identify the different species involved, or not involved, in pathologies of animals and identify their vectors. During this work, we had access to different blood samples and ticks from different parts of the world including metropolitan France, France overseas, Algeria, the Republic of Niger, Côte d'Ivoire, Senegal and Pakistan. Our different investigations allowed to identify different species of Anaplasmataceae including potential new species. The prevalence reported in each study demonstrates that animals are the reservoirs of these infections. So, the research conducted on ticks has identified potential vectors of Anaplasmataceae in different regions of the world. Potentially new species were identified are characterized by different targeting genes. These studies provide further information on the epidemiology of Anaplasmataceae in the world.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Les changements climatiques ont entrainé une augmentation de l'incidence de la maladie de Lyme en Amérique du Nord. Au Canada, depuis que la maladie de Lyme est devenue une maladie à déclaration obligatoire au niveau national, le nombre de cas humains signalés est passé de 144 cas en 2009 à 2 851 en 2021. En l'absence de vaccin, les interventions visant à protéger les populations contre la maladie de Lyme reposent essentiellement sur la promotion des comportements individuels servant à se prémunir des piqûres de tiques. Malheureusement, ces mesures individuelles de prévention ne semblent pas suffisamment mises en pratique. Cette étude vise à identifier les facteurs saillants qui entravent ou qui pourraient faciliter l'adaptation des populations à la maladie de Lyme. Elle poursuit précisément un double objectif : d'identifier les prédicteurs saillants de l'adoption des comportements visant à se prémunir des piqûres de tiques au sein des différents groupes définis par l'âge et le niveau de scolarité d'une part, et d'autre part de déterminer les différents profils d'adaptation à la maladie de Lyme à partir des prédicteurs saillants retenus dans chaque groupe grâce à la régression par copules. Les données ont été collectées auprès de 3941 adultes vivant dans une zone à risque pour la maladie de Lyme. Les participants ont rempli un questionnaire par téléphone (n = 1003) ou sur le Web (n = 2938). Le questionnaire permettait de savoir s'ils adoptaient ou non les comportements servant à se prémunir des piqûres de tiques proposés par les responsables de la santé publique du Québec. Il mesurait également certaines variables de la Théorie du Comportement Planifié, notamment leur attitude ou les normes sociales perçues concernant les comportements. La méthode d'analyse statistique utilisée est la régression par copules. Nos résultats ont d'abord permis d'identifier les prédicteurs saillants de l'adaptation à la maladie de Lyme au sein de six sous-groupes définis par l'âge et le niveau de scolarité. Les prédicteurs sélectionnés par la régression par copules étaient les suivants : l'intention, la susceptibilité, la connaissance de la maladie de Lyme, le risque perçu, la sévérité perçue, la présence d'enfant dans le ménage, la perception de contrôle et les normes sociales. Leur sélection et leur pouvoir de prédiction diffèrent d'un groupe à un autre, avec quelques similarités remarquables entre les groupes. Ensuite, en « profilant » les participants selon leurs réponses aux questions pertinentes à la prédiction de l'adaptation, nous avons analysé dans chaque groupe les dix profils de réponse qui maximisaient les valeurs conditionnelles attendues de l'adaptation à la maladie de Lyme. Nous concluons que l'âge et le niveau de scolarité jouent dans la décision des individus d'adopter les comportements visant à se prémunir des piqûres de tiques, parce qu'en marge des similitudes notables entre les groupes, des spécificités d'intérêt en termes d'orientation des interventions ont été également identifiées dans certains groupes. En plus, il existe plusieurs manières de bien s'adapter à la maladie de Lyme. Ces informations peuvent donc être utilisées par les autorités sanitaires pour développer des interventions éducatives plus ciblées et plus efficaces dans le cadre de la lutte pour l'amélioration de l'adoption des comportements servant à se prémunir des piqûres de tiques. / Climate change has led to an increase in the incidence of Lyme disease. In Canada, since Lyme disease became a nationally notifiable disease, the number of reported human cases has increased from 144 cases in 2009 to 2,851 in 2021. In the absence of a vaccine, interventions to protect populations from Lyme disease rely primarily on the promotion of individual behaviours to protect against tick bites. Unfortunately, these individual prevention measures do not appear to be sufficiently practiced. This study aims to identify salient factors that hinder or facilitate population adaptation to Lyme disease. Specifically, it has two objectives: to identify salient predictors of the adoption of behaviours to protect against tick bites within different groups defined by age and education level on the one hand, and on the other hand to determine the different patterns of adaptation to Lyme disease based on the salient predictors selected in each group through copula regression. Data were collected from 3941 adults living in an area at risk for Lyme disease. Participants completed a questionnaire by telephone (n = 1003) or on the Web (n = 2938). The questionnaire asked whether or not they adopted the behaviours to prevent tick bites proposed by Quebec public health officials. It also measured certain Theory of planned behaviour (TPB) variables, including their attitudes or perceived social norms regarding Lyme disease preventive behaviours (LDPB). The statistical analysis method used was copula regression. Our results first identified salient predictors of adjustment to Lyme disease within six subgroups defined by age and education. The predictors selected by copula regression were intention, susceptibility, knowledge of Lyme disease, perceived risk, perceived severity, presence of children in the household, perceived control, and social norms. Their predictive power and selection differed from group to group, with some remarkable similarities between groups. Next, by "profiling" respondents with identical responses to the variables most predictive of adaptation in each group, we analyzed the 10 profiles in each group that maximized the expected conditional values of Lyme disease adaptation. We conclude that age and education level play a role in individuals' decision to engage in behaviours to protect themselves from tick bites, because, in addition to the notable similarities between the groups, specificities of interest in terms of the orientation of the interventions were also identified in some groups. Furthermore, there are many ways to cope well with Lyme disease. This information can be used by health authorities to develop more targeted and effective educational interventions in the fight to improve the adoption of tick-bite prevention behaviours.

Aujourd'hui, l'émergence ou la réémergence de maladies transmises par les tiques (TBDs) devient un problème majeur. En raison des problèmes générés par l'utilisation des acaricides (pollution, résistance), il est donc urgent d'identifier de nouvelles approches pour contrôler les populations de tiques. Parmi ces stratégies, la vaccination visant des molécules conservées chez les tiques et impliquées dans leur capacité vectorielle, sont devenues particulièrement attractives. En conséquence, l'identification de cibles antigéniques appropriées est un défi majeur pour la mise en œuvre de ces stratégies de contrôle des tiques et des TBDs. Dans le présent travail, l'objectif principal est d'élucider les interactions moléculaires entre I. ricinus et B. henselae, afin d'identifier des molécules qui pourraient représenter des cibles vaccinales contre les tiques et les agents pathogènes qu'elles transmettent. Dans ce but, nous avons identifié, par séquençage à haut débit, des transcrits d'Ixodes ricinus différentiellement exprimés au niveau des glandes salivaires de la tique en réponse à une infection par B. henselae. Dans un second temps, l'implication d'un de ces transcrits surexprimés lors de l'infection dans la transmission de B. henselae, a été évaluée. Enfin, et en premier lieu, nous avons validé l'utilisation de la technique de gorgement artificiel sur membrane pour infecter I. ricinus par B. henselae et évalué l'impact de différents paramètres sur le gorgement des tiques. Les résultats ont montré que la technique de gorgement sur membrane est bien adaptée à l'infection d'I. ricinus par B. henselae en laboratoire, et que la proportion et le poids des tiques gorgées sont diminués lors de l'infection du sang par la bactérie Le séquençage en 454 des glandes salivaires de tiques a généré une banque de référence contenant 24, 539 transcrits, et la comparaison des glandes salivaires d'I. ricinus infectés et non-infectés par B. henselae a montré que 839 et 517 transcrits étaient respectivement significativement surexprimés et sous-exprimés en réponse à l'infection par des bactéries. Parmi les gènes de fonction connue, 161 transcrits correspondent à 9 familles déjà identifiées, quand les autres correspondent à des gènes de fonction inconnue. L'extinction par RNA interférence du gène le plus surexprimé, IrSPI qui appartient à la famille des inhibiteurs de sérine protéase BPTI/Kunitz, a entraîné une réduction de la taille du repas sanguin prit par les tiques (et donc sa descendance) ainsi que du niveau d'infection au niveau des glandes salivaires. En conclusion, cette étude a démontré que la technique de gorgement artificiel des tiques sur membrane est un outil puissant pour étudier les interactions entre les tiques et les agents pathogènes qu'elles transmettent comme B. henselae. Ce travail apporte aussi une nette avancée en termes de données génétiques sur I. ricinus (dont le génome n'est pas séquencé) et sur les interactions moléculaires entre une bactérie et son vecteur. Enfin, ce travail a permis la mise en évidence d'une molécule représentant un candidat vaccinal très prometteur à la fois pour diminuer la population de tiques et lutter contre les agents pathogènes qu'elles transmettent. Dans le futur, et en fonction de la confirmation du rôle des gènes identifiés ici dans la transmission bactérienne, de nombreux candidats vaccins pourront ainsi être évalués, ouvrant alors de nouvelles perspectives dans la lutte contre les tiques et les maladies dues aux agents qu'elles transmettent / Ticks are obligate blood-feeding ectoparasites of many hosts including mammals, birds and reptiles. After mosquitoes, they are the most important vectors worldwide, and are able to transmit the highest variety of pathogens including virus, bacteria and parasites. Ixodes ricinus (Acari: Ixodidae), the most common tick species in Europe, is a three-life stage hard tick. It is frequently associated with bites in humans, and transmits several pathogens, including Tick-Borne Encephalitis, Babesia spp., Borrellia spp., Anaplasma spp., and to a lesser extent Bartonella spp. Bartonella spp. are facultative intracellular bacteria associated with a number of emerging diseases in humans and animals. It has been demonstrated that I. ricinus is a competent vector for B. henselae that causes cat scratch disease as well as being increasingly associated with a number of other syndromes, particularly ocular infections and endocarditis. Recently, emergence or re-emergence of tick-borne diseases (TBDs) is increasingly becoming a problem. Indeed, and because of the limited success and disadvantages of controlling TBDs via acaricides, new approaches are urgently needed. Therefore, vaccine strategies that target conserved components of ticks that play roles in vector infestation and vector capacity have become particularly attractive. Accordingly, the identification of suitable antigenic targets is a major challenge for the implementation of tick and TBDs control strategies. In the present work, the main objective is to elucidate molecular interactions between I. ricinus and B. henselae in order to identify some targets that may be used as vaccines against ticks and tick-borne pathogens. Two principal points are focused on: primarily, to identify I. ricinus salivary gland differentially expressed transcripts in response to B. henselae infection with next generation sequencing techniques (454 pyrosequencing and HiSeq 2000); secondly, to validate the implication of one of these transcripts in the transmission of B. henselae. For that purpose, and at first, we validated artificial membrane feeding technique for ticks infection by B. henselae and evaluated the impact of several parameters on tick feeding. Results showed that membrane feeding technique is a suitable method to infect I. ricinus with B. henselae and that the proportion and weight of engorged ticks are decreased by B. henselae infection of the blood meal. Transcriptional analysis of the tick salivary glands generated a reference databank containing 24,539 transcripts, and the comparison of B. henselae-infected and non-infected I. ricinus female salivary glands showed that 839 and 517 transcripts were significantly up- and down-regulated in response to bacteria infection, respectively. Among them, 161 transcripts corresponded to 9 groups of ticks salivary gland gene families already described, when the other ones corresponded to genes of unknown function. Silencing the most up-regulated gene IrSPI, which belongs to BPTI/Kunitz family of serine protease inhibitor, resulted in reduction of tick feeding and bacteria load in tick salivary gland. In conclusion, this work demonstrated that artificial-membrane feeding technique is a powerful tool for investigating the interactions between tick and tick-borne pathogens as B. henselae. It also increases the available genomic information for I. ricinus and the knowledge to improve our understanding of the molecular interaction between tick and tick-borne pathogens. At last, it provides a potential vaccine candidate to control tick-borne diseases. In the future, and depending of differentially expressed genes' role confirmation, more and more vaccine candidate will be provided by this work, and the strategy of controlling tick and tick-borne disease will come to a new stage

Ce travail s’articule sur trois axes ; le premier est une contribution à l'étude du répertoire des bactéries associées aux arthropodes vecteurs (tique et puces) en Afrique du nord (Algérie) et en Afrique Sub-saharienne (Bénin, Tanzanie et République Démocratique du Congo). Nous avons pu ainsi détecter par biologie moléculaire (qPCRs, PCR standard et séquençage) et pour la première fois au Bénin, Rickettsia typhi (l'agent du typhus murin), et Bartonella sp dans des puces collectées sur des rongeurs à Cotonou. Dans ce travail, nous avons également détecté Yersinia pestis, l'agent de la peste et R. felis (responsable de la fièvre boutonneuse) dans des puces de la RD du Congo. En Tanzanie, nous avons mis en évidence la présence de R. felis et R. typhi dans des puces de rongeurs. En Algérie, nous avons décrit pour la première fois la présence d'agent de borréliose de Lyme (Borrelia garinii) dans les tiques. Nous avons confirmé la présence de R. massiliae, R. monacensis R. aeschlimannii, R. slovaca et R. felis et nous avons également détecté pour la première fois en Algérie, Bartonella tamiae, une bactérie dont la pathogénicité est peu connue et Coxiella burnetii, l'agent de la fièvre Q.Dans la deuxième partie de notre travail, nous nous sommes intéressés à l’évaluation des compétences vectorielles des puces de chat (Ctenocephalides felis) et punaises de lit (Cimex lectularius) dans la transmission de l’agent de la fièvre des tranchées (Bartonella quintana) dont le vecteur connu est le pou de corps. Trois approches ont été utilisées : la qPCR, la culture et l’immunohistochimie. / This work focuses on three areas; the first is a contribution to the study of the repertoire of bacteria associated with arthropod vectors (tick and flea) in North Africa (Algeria) and in Sub-Saharan Africa (Benin, Tanzania and the Democratic Republic of Congo). We could thus detected by molecular tools (qPCRs, standard PCR and sequencing) and for the first time in Benin, Rickettsia typhi (the agent of murine typhus) and Bartonella sp in fleas collected from rodents in Cotonou. In this work, we have also associated the agent of plague (Yersinia pestis), and for the first time in fleas of DR of Congo, and we detected also R. felis (the causative agent of spotted fever). In Tanzania, we have highlighted the presence of R. typhi and R. felis fleas on rodents. In Algeria, we described for the first time the presence of Lyme disease agent (Borrelia garinii) in hard ticks. We confirmed the presence of R. massiliae, R. monacensis, R. aeschlimannii, R. slovaca and R. felis, we also detected for the first time Bartonella tamiae and Coxiella burnetii associated with bat ticks in Algeria.Regarding the second part we was interested in the evaluation of vector competence of cat fleas (Ctenocephalides felis) and bed bugs (Cimex lectularius) in the transmission of trench fever agent (Bartonella quintana) that is known to be transmitted by lice. Three approaches have been tested; qPCR, culture and immunohistochemistry.

La tique est un parasite hématophage obligatoire dont le succès du repas sanguin requiert l’inhibition des principales voies de défense de l’hôte. Parmi ces mécanismes, on retrouve les réponses immunes innées et acquises, qui utilisent toutes deux le système du complément comme mécanisme effecteur. Le complément, constitué d’une trentaine de protéines intervient dans la lyse et l’opsonisation des pathogènes, dans l’initiation de la réponse inflammatoire mais également dans certaines pathologies lorsqu’une régulation efficace fait défaut. <p><p>Une activité inhibitrice avait ainsi déjà été détectée dans des extraits de glandes salivaires de la tique Ixodes ricinus, principal vecteur de la maladie de Lyme en Europe, mais sans pour autant qu’une protéine ne soit mise en évidence. Le Laboratoire de Biologie Moléculaire des Ectoparasites a cependant identifié une famille multigénique de 7 protéines, appelées protéines IxACs, qui inhibent de manière spécifique la voie alternative du complément. Nous avons découvert que ces protéines agissent en se liant de manière spécifique à la properdine, un facteur stabilisateur de la C3 convertase, complexe clé dans la cascade du complément. L’objectif de ce travail fut d'étudier le mécanisme d’action de ces protéines, ainsi que leur rôle potentiel en tant qu’outil thérapeutique dans certaines maladies auto-immunes.<p><p>Les protéines IxACs agissent toutes comme compétiteurs directs du facteur C3b pour la liaison à la properdine et ne semblent pas montrer de diversité de mécanisme d’action ni de sites de liaison différents.<p><p>Nous avons montré que les protéines IxACs lient la properdine via une hélice alpha d’une dizaine d’acides aminés située dans leur domaine N-terminale, et homologue au domaine de liaison à la properdine du C3b. Cette interaction dépend directement de deux tyrosines présentes au sein de cette hélice, et intervient au niveau du domaine TSR5 de la properdine. Des expériences utilisant un peptide correspondant à l’hélice alpha des protéines IxACs ainsi que des expériences de mutagenèse dirigée nous ont permis de confirmer cette interaction mais aussi de montrer qu’une autre région des protéines IxACs, encore inconnue, interagiraient avec le domaine TSR4 de la properdine et serait nécessaire à l’activité inhibitrice de ces protéines.<p><p>Nous avons également utilisé les protéines IxACs dans un modèle d’ischémie/reperfusion rénale, dans lequel la voie alternative du complément est directement impliquée. Nous avons mis en évidence que les protéines IxACs administrées à des souris entraînent une diminution du taux de créatinine dans le sang après ischémie/reperfusion, ce taux étant un indice direct de la souffrance rénale. Leur rôle potentiel en tant qu’outil thérapeutique est cependant encore à approfondir. <p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / En entraînant des changements dans la diversité et la transmission parasitaire d'une région donnée, les changements climatiques peuvent augmenter la fréquence et la gravité des infestations parasitaires en favorisant le développement et la survie des stades infectieux qui peuvent affecter le comportement, la croissance, la condition corporelle et ultimement la survie de leur hôte. Bien que les effets négatifs des parasites et les mécanismes impliqués dans les interactions entre un hôte et ses parasites soient généralement bien étudiés, on en connaît beaucoup moins sur les effets additifs ou synergiques de plusieurs espèces de parasites chez un hôte commun. Dans l'est du Canada, les populations d'orignaux (Alces americanus) peuvent être infectées par plusieurs espèces d'endoparasites, mais depuis quelques années, on observe une augmentation des cas d'orignaux infestés par la tique d'hiver (Dermacentor albipictus), possiblement dû à des conditions climatiques plus clémentes pour leur survie. Dans cette étude, nous avons voulu déterminer quelles variables météorologiques sont les plus susceptibles d'influencer la charge de tiques d'hiver chez les orignaux. En mettant en relation la charge de tiques d'orignaux abattus à la chasses dans plusieurs régions du Québec avec plusieurs variables météorologiques susceptibles de limiter la survie de la tique d'hiver, nous avons démontré que la charge de tiques chez les orignaux à l'automne diminue avec le nombre de jours consécutifs au printemps où les températures journalières moyennes sont inférieures à -15°C ainsi qu'avec le nombre maximum de jours consécutifs en été où l'humidité relative est inférieure à 80% lorsque la fonte des neiges a été hâtive au printemps. Cette étude avait également comme objectif d'évaluer l'interaction potentielle entre les tiques d'hiver et les endoparasites de l'orignal et d'évaluer l'effet de la présence simultanée des tiques et des endoparasites sur la condition corporelle des orignaux. Nous avons identifié et dénombré tous les endoparasites présents dans les organes d'orignaux abattus à la chasse dans plusieurs régions du Québec et estimé l'abondance des tiques d'hiver présentes sur les carcasses. Nos résultats ont démontré que la prévalence et l'intensité des tiques d'hiver et des parasites gastro-intestinaux différaient selon les régions, ainsi que la prévalence du parasite du cœur Taenia krabbei et l'intensité d'Echinoccocus granulosus. Cependant, nos résultats n'ont démontré aucune interaction entre les différents types de parasites présents chez les orignaux et leur présence simultanée ne semble pas avoir d'effet sur la condition corporelle des orignaux. Ces résultats suggèrent que les orignaux échantillonnés étaient possiblement trop peu infectés pour détecter une interaction parasitaire ou un effet sur leur condition. / By causing changes in parasite diversity and transmission in a given region, climate change may increase the frequency and severity of parasite infestations by promoting the development and survival of infective stages that can affect the behavior, growth, body condition, and ultimately the survival of their host. Although the adverse effects of parasites and the mechanisms involved in the interactions between a host and its parasites are generally well studied, much less is known about the additive or synergistic effects of multiple parasite species on a host. In eastern Canada, moose (Alces americanus) populations can be infected by several species of endoparasites, but in recent years, the number of moose infested by the winter tick (Dermacentor albipictus) has increased, possibly due to milder climatic conditions for their survival. In this study, we wanted to determine which weather variables were most likely to influence winter tick load in moose. By relating winter tick load of hunted moose in several regions of Quebec to different meteorological variables likely to limit winter tick survival, we demonstrated that winter tick load in fall decreased with the maximum number of consecutive days in spring with average daily temperatures below -15°C and with the number of consecutives days in summer with a relative humidity <80% when snowmelt in spring was early. This study also aimed to assess the potential interaction between winter tick and endoparasites and determine the effect of the simultaneous presence of winter tick and endoparasites on moose body condition. We identified and counted all endoparasites present in the organs of hunted moose in several regions of Quebec and estimated their winter tick load. Our results showed that the prevalence and intensity of winter tick and gastrointestinal parasites differed among regions, as did the prevalence of the heart parasite Taenia krabbei and the intensity of Echinoccocus granulosus. However, our results showed no interaction between parasite species present in moose, and their simultaneous presence did not seem to affect moose body condition. These results suggest that sampled moose were not sufficiently infected to influence their condition or to detect parasite interactions.

Cette thèse est une investigation de l'écologie et de l'épidémiologie spatiale fine de la tique à pattes noires (Ixodes scapularis) et du risque associé aux pathogènes transmis par cette tique dans une forêt du sud du Québec, au Canada. Sous l’influence de changements climatiques et environnementaux, la répartition spatiale de cette tique s’étend actuellement à travers la province, et son abondance augmente dans la plupart des régions. Il en résulte une préoccupation croissante en matière de santé publique liée à l'émergence de maladies transmises par les tiques (MTT) dans la province. Ainsi, plusieurs besoins de recherche ont vu le jour, y compris l’amélioration de la compréhension des facteurs dictant où et quand le risque émergera, et l’identification des composantes sur lesquelles les autorités régionales, locales et les individus pourraient agir afin réduire ce risque. Le site d’étude pour ce projet était le parc National du Mont-Saint-Bruno. De 2016 à 2018, à 32 sites répartis dans les habitats forestiers du parc, les tiques ont été collectées par la technique de la flanelle, la communauté d’hôtes de la tique a été inventoriée (grands et petits mammifères, et oiseaux nicheurs) et les micro-habitats ont été caractérisés (en termes de structure, de composition et de conditions microclimatiques). La densité des tiques dans la zone d’étude était particulièrement élevée par rapport aux autres régions environnantes. Les analyses spatiales ont montré des patrons d’abondance des tiques, persistants sur trois ans, avec un effet significatif des conditions locales de températures et d’humidité relatives. Un effet significatif de la densité du stade de développement précédent lors de l’année précédente a également été noté, suggérant une dispersion lente des tiques par les hôtes et une dynamique d’invasion caractérisée par plusieurs évènements d’introduction et d’expansion opérant à une échelle locale. En 2017 et 2018, un dispositif d’échantillonnage plus extensif a visé la communauté d’hôtes des stades immatures d’I. scapularis, afin de documenter le rôle de ces espèces dans la circulation des agents pathogènes. 849 oiseaux nicheurs appartenant à 50 espèces et 694 petits mammifères appartenant à 4 espèces ont été examinés pour la présence des tiques et des pathogènes. Les souris à pattes blanches (Peromyscus leucopus) contribuaient à la majorité (80%) des cas d’infection des nymphes par Borrelia burgdorferi dans l’échantillon, alors que les 20% restants étaient attribuables à des oiseaux. Ce résultat confirme la proposition de certains auteurs à savoir que l’importance des hôtes alternatifs (autres que P. leucopus) aient été sous-estimée dans les études précédentes, et souligne l’importance de poursuivre les travaux pour documenter l’impact de ces hôtes dans l’épidémiologie des MTT. Finalement, la caractérisation des patrons de risque associés aux MTT dans la zone d’étude a été complétée par un échantillonnage de l’intensité d’utilisation des sentiers par les visiteurs du parc en 2017 et 2018. D’abord, les prélèvements de tiques dans l’environnement et sur les hôtes ont permis de détecter la présence de trois pathogènes représentant un risque de santé publique pour la population locale, soit en ordre du plus au moins prévalent : B. burgdorferi, Anaplasma phagocytophyllum et Borrelia miyamotoi. Ensuite, l’intégration des patrons spatiaux de l’utilisation du parc par les visiteurs a mis en évidence le rôle des facteurs comportementaux des utilisateurs et des attributs du paysage local dans la détermination des patrons de risque de contacts entre les visiteurs et les nymphes infectées par B. burgdorferi. Le risque de contact était associé à certaines périodes et zones de forte fréquentation du parc, mais pas aux indicateurs locaux de fragmentation de l'habitat, comme le suggèrent d'autres études. En outre, les zones où la densité de la couverture forestière et des points d'intérêt (infrastructures) étaient les plus élevés présentaient les niveaux de risque les plus élevés. Cette thèse contribue à l’avancement des connaissances fondamentales reliées à la biologie des tiques, aux relations écologiques entre ces ectoparasites et leurs hôtes et à l’écologie des pathogènes qu’elles transmettent. Ces connaissances trouveront de multiples applications concrètes, principalement dans le domaine de la santé publique où elles permettront notamment de parfaire les outils existants d’évaluation du risque et de prévention des MTT. En reliant l’écologie à la santé publique, cette thèse répond à un besoin de recherche et de développement d’expertise qui devient de plus en plus important dans le contexte actuel des changements climatiques et de l’émergence des maladies zoonotiques qui s’en trouvent facilitées au Canada. / This thesis is an investigation of the ecology and fine-scale spatial epidemiology of the blacklegged tick (Ixodes scapularis) and the risk associated with pathogens transmitted by this tick in a forest of southern Quebec, Canada. Under the influence of climate and environmental changes, the spatial distribution of this tick is currently expanding across the province, and its abundance is increasing in most regions. This has resulted in a growing public health threat associated with the emergence of tick-borne diseases (TBDs) in the province. Thus, several research needs have emerged, including improving understanding of the factors determining where and when risk will arise, and identifying what regional and local health authorities and individuals can do to reduce that risk. The study site for this project was Mont-Saint-Bruno National Park. From 2016 to 2018, at 32 sites distributed in the park's forest habitats, ticks were collected by drag sampling, the host community was inventoried (large and small mammals, and nesting birds), and microhabitats were characterized (in terms of structure, composition, and microclimatic conditions). The density of ticks in the study area was particularly high compared to other surrounding areas. Spatial analyses showed patterns of tick abundance, persistent over three years, with a significant effect of local microclimatic conditions (relative temperature and humidity). A significant effect of the density of the previous developmental stage in the previous year was also noted, suggesting slow host dispersal of ticks and invasion dynamics characterized by several introduction and expansion events operating at a local scale. In 2017 and 2018, a more extensive sampling scheme targeted the host community of immature stages of I. scapularis, to document the role of these species in pathogen circulation. 849 breeding birds belonging to 50 species and 694 small mammals belonging to 4 species were examined for the presence of ticks and pathogens. White-footed mice (Peromyscus leucopus) contributed to the majority (80%) of Borrelia burgdorferi nymph infections in the sample, while the remaining 20% were attributable to birds. This result confirms the suggestion by some authors that the importance of alternative hosts (other than P. leucopus) may have been underestimated in previous studies and underscores the importance of further work to document the impact of these hosts in the epidemiology of TBDs. Finally, characterization of risk patterns associated with TBDs in the study area was completed by sampling trail use by park visitors in 2017 and 2018. First, the analysis of ticks collected from the environment and on hosts demonstrated the presence of three pathogens representing a public health risk to the local population, in order from the most to the least prevalent: B. burgdorferi, Anaplasma phagocytophyllum and Borrelia miyamotoi. Second, integration of spatial patterns of visitor use of the park highlighted the role of visitor behaviour and local landscape attributes in determining patterns of risk of contact between visitors and B. burgdorferi-infected nymphs. Risk was associated with certain times and areas of increased park use, but not with local indicators of habitat fragmentation, in contrast with the results of previous studies. In addition, areas with the highest densities of forest cover and points of interest (infrastructure) had the highest levels of risk. This thesis contributes to the advancement of fundamental knowledge related to the biology of ticks, the ecological relationships between these ectoparasites and their hosts, and the ecology of the pathogens they transmit. This knowledge will have multiple applications, mainly in the field of public health, where it will allow the refinement of existing tools for risk assessment and prevention of TBDs. By linking ecology to public health, this thesis responds to a need for research and development of expertise that is becoming increasingly important in the current context of climate change and the emergence of zoonotic diseases that it facilitates in Canada.

Les arthropodes vecteurs sont hématophages et peuvent assurer la transmission biologique active d'un agent pathogène responsable de maladies humaines ou animales. La lutte anti-vectorielle et la surveillance épidémiologique des vecteurs sont essentielles dans la stratégie de lutte contre les maladies vectorielles. Disposer d'outils d'identification précis, fiable et rapides des vecteurs et des pathogènes associés est indispensable. Ainsi dans ce projet nous avons évalué l'utilisation du MALDI-TOF MS pour identifier les arthropodes vecteurs ainsi que la détection des pathogènes associés. La première partie de notre travail consistait à utiliser MALDI TOF pour identifier les tiques, moustiques et les puces. Nous avons déterminé quelle partie du spécimen permettait d'obtenir une reproductibilité des spectres et une identification correcte par des tests à l'aveugle après création d'une base de données de référence. La deuxième partie consistait à utiliser le MALDI-TOF MS pour détecter des Rcikettsies associés aux tiques dont Rickettsia conorii et R. slovaca, deux pathogènes humains transmis respectivement par Rhipicephalus sanguineus et Dermacentor marginatus. Des variations spectrales étaient obtenues entre les spécimens infectés et non infectés, avec des masses spécifiques liés à l'infection des tiques par les rickettsies. La technique d'identification était validée par des tests à l'aveugle. Les résultats obtenus permettent de conclure que le MALDI TOF pourra être utilisé dans l'avenir pour identifier les tiques prélevées chez des patients, les arthropodes vecteurs lors des enquêtes entomologiques et préciser la prévalence d'infection de ces arthropodes. / Arthropods are vectors bloodsucking and can ensure the active biological transmission of a pathogen responsible of human or veterinary diseases. The vector control and vectors epidemiological surveillance are essential in the strategy against the vectors-borne diseases. Accurate, reliable and rapid identification of vectors and associated pathogens are essential. Thus, in this project we evaluated the use of MALDI-TOF MS for the arthropods vectors identification as well as for the detection of associated pathogens. This proteomics technology emerged since few years ago and is currently used in routine for bacteria identification in many microbiology laboratories. In the first part of our work, we used the MALDI TOF to identify the tick, mosquito and flea species. For each arthropod, we determined which part allowed obtaining reproducible spectra by MALDI TOF and correct identification by blind test, after reference database creation. The second part consisted to use the MALDI-TOF MS to detect the associated Rickettsia in ticks including Rickettsia conorii and R. slovaca, two human pathogens transmitted by Rhipicephalus sanguineus and respectively Dermacentors marginatus. The spectral variations were obtained between infected and non infected specimens with specific masses related to the tick infection by Rickettsia. The identification technique of not or infected ticks was validated by blind tests. The obtained results allowed concluding that the MALDI-TOF MS could be used in the future to identify the ticks removed from patient, the arthropods vectors and during entomological survey and determine the prevalence of infection of these arthropods.