Ecole Doctorale
Sciences de l'Environnement
Spécialité
Sciences de l'environnement : Anthropologie biologique
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
paléoépidémiologie,paléomicrobiologie,paléopathologie,ADN ancien,pathocénose,
Keywords
paleoepidemiology,paleomicrobiology,paleopathology,ancient DNA,pathocenosis,
Titre de thèse
Infections des populations du passé : développement et application d'une approche originale de paléoépidémiologie intégrative.
Infections of past populations: development and application of an original approach of integrative paleoepidemiology.
Date
Tuesday 30 June 2020 à 14:30
Adresse
Faculté d'Odontologie d'Aix-Marseille Université - Secteur Timone, 27 Boulevard Jean Moulin 13385 Marseille Salle de Thèse d'Odontologie
Jury
Directeur de these |
M. Philippe BIAGINI |
Aix-Marseille Université - EFS |
Rapporteur |
Mme Christine KEYSER |
Université de Strasbourg |
Rapporteur |
Mme Maria Teresa FERREIRA |
Université de Coimbra |
Examinateur |
Mme Tosha DUPRAS |
Université de Floride centrale |
Examinateur |
Mme Catherine THèVES |
Université de Toulouse 3 |
Examinateur |
Mme Cécile CHAPELAIN DE SEREVILLE-NIEL |
Université de Caen Normandie |
Examinateur |
M. Michel SIGNOLI |
Aix-Marseille Université |
CoDirecteur de these |
M. Yann ARDAGNA |
Aix-Marseille Université |
Résumé de la thèse
La paléoépidémiologie infectieuse constitue un champ détude peu investi au cours des dernières années. Pourtant, la restitution des environnements infectieux propres aux populations anciennes et de linfluence quincarnaient les infections sur leur état sanitaire représentent des pierres angulaires de notre connaissance des sociétés passées.
L'objectif de cette recherche doctorale est de développer et mettre en uvre une nouvelle approche détude des maladies infectieuses dans le passé : la paléoépidémiologie intégrative. Il sagit, pour une même collection ostéoarchéologique, de combiner létude paléoépidémiologique macroscopique dite classique avec une approche microbiologique (amplifications par PCR, clonages et séquençages) exhaustive, à léchelle « populationnelle ».
Cette approche paléomicrobiologique constitue un angle détude complémentaire au recensement des lésions osseuses dues aux infections, spécifiques ou non-spécifiques, observables sur les vestiges anthropobiologiques. Elle rend ainsi possible lestimation de prévalences infectieuses plus proches de la réalité épidémiologique de nos corpus, en révélant la part des infections « silencieuses » présentes dans les échantillons mais ne conduisant pas à lexpression de stigmates osseux . La combinaison de ces deux méthodes constitue cette approche paléoépidémiologique dite intégrative, permettant lanalyse de la prévalence des maladies infectieuses à léchelle des sites archéologiques et de lévaluation de leurs répartitions dans les sociétés anciennes.
La mise en uvre de cette approche pour létude de quatre séries ostéoarchéologiques issues de contextes chrono-géographiques variés a notamment démontré son potentiel dans le cadre des recherches sur les maladies infectieuses dans le passé. Les résultats obtenus ont démontré la présence de nombreuses infections parmi les individus étudiés, dont certaines demeuraient insoupçonnées sur la seule base des études paléopathologiques classiques (syphilis, lèpre, tuberculose, brucellose, variole). Grâce cette approche intégrative, nous avons ainsi enrichi la connaissance des contextes pathocénosiques propres à chacun de nos corpus archéologiques.
Au-delà de ces résultats, ce travail de recherche sest attaché à discuter de manière la plus exhaustive possible les atouts et faiblesses de ce concept de paléoépidémiologie intégrative. Nous avons ainsi examiné la pertinence de cette approche au regard des biais inhérents à la paléopathologie (paradoxe ostéologique, représentativité des échantillons squelettiques, véracité des lésions), à la paléomicrobiologie (impact de la méthodologie, conservation de lADN, contaminations environnementales) ; ainsi que ceux générés par lassociation de ces deux modalités dobtention de diagnostics infectieux et de leurs prévalences (méthodologie et traitement statistiques, potentiels diagnostiques respectifs et associés).
In fine, au vu de leur évidente complémentarité et de la richesse des données quelles apportent, lintégration de la paléopathologie et de la paléomicrobiologie au sein dune même approche sinscrit dans lavenir de létude des contextes infectieux du passé. Les futurs développements de la paléoépidémiologie intégrative sentrevoient dans une perspective résolument interdisciplinaire, visant à croiser davantage de méthodes et daxes de recherche propres aux sciences biologiques aussi bien quaux sciences humaines et sociales. Cest ainsi que cette démarche pourra contribuer à améliorer notre compréhension des pathologies infectieuses et plus généralement des communautés de maladies qui se sont imposées aux populations du passé.
Thesis resume
Infectious paleoepidemiology is a field of study that has received little investment in recent years. However, the reconstruction of the infectious environments of ancient populations and the influence that infections had on their health status are cornerstones of our knowledge of past societies.
This doctoral research aims to develop and implement a new approach to the study of infectious diseases in the past: integrative paleoepidemiology. Our purpose is to combine the classical macroscopic paleoepidemiological study of an osteoarchaeological collection with an exhaustive microbiological approach (PCR amplification, cloning and sequencing), on a "population" scale.
This palaeomicrobiological approach constitutes a complementary study angle to the census of bone lesions due to infections, specific or non-specific, observable on anthropobiological remains. Thus, it makes it possible to estimate infectious prevalences closer to the epidemiological reality of our corpora, by revealing the proportion of "silent" infections present in the samples but which do not lead to the expression of bone stigmas. The combination of these two methods constitutes the so-called integrative paleoepidemiological approach, allowing the analysis of the prevalence of infectious diseases at the scale of archaeological sites and the evaluation of their distribution in ancient societies.
The implementation of this approach for the study of four osteoarchaeological series from various chrono-geographical contexts has notably demonstrated its potential in the framework of research on infectious diseases in the past. The results obtained demonstrated the presence of numerous infections among the individuals studied, some of which remained unsuspected on the sole basis of classical paleopathological studies (syphilis, leprosy, tuberculosis, brucellosis, smallpox). Thanks to this integrative approach, we have thus enriched our knowledge of the pathocenosic contexts specific to each of our archaeological corpus.
In addition to these results, this research work focused on discussing the strengths and weaknesses of this concept of integrative palaeoepidemiology as exhaustively as possible. Therefore, we examined the relevance of this approach concerning the inherent biases to paleopathology (osteological paradox, representativeness of skeletal samples, veracity of lesions), palaeomicrobiology (impact of methodology, DNA conservation, environmental contamination); as well as those generated by the association of these two modalities for obtaining infectious diagnoses and prevalences (statistical methodology and treatment, associated diagnostic potentials).
Finally, given their obvious complementarity and the wealth of data they provide, the integration of paleopathology and palaeomicrobiology within a single approach is part of the future of the study of past infectious contexts. Forthcoming developments of integrative paleoepidemiology can be foreseen from a resolutely interdisciplinary perspective, aiming to cross-fertilize more methods and research axes belonging to the biological as well as the human and social sciences. In this light, this approach can improve our understanding of infectious pathologies and, more generally, communities of diseases that have imposed themselves on populations in the past.