Ecole Doctorale

Sciences de la Vie et de la Santé

Spécialité

Biologie-Santé - Spécialité Maladies Infectieuses

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

infections zoonotiques,microorganismes,arthropodes,prévalence,MALDI-TOF,outils innovants

Keywords

prevalence,MALDI-TOF,microorganisms,arthropods,zoonotic infections,innovative tools

Titre de thèse

Évaluation de la prévalence des micro-organismes et infections zoonotiques associées a des arthropodes a l'aide d'outils innovants au Sénégal.
Evaluation of the prevalence of microorganisms and zoonotic infections associated with arthropods using innovative tools in Senegal.

Date

Thursday 24 November 2022 à 16:00

Adresse

19-21 Boulevard Jean Moulin, 13005, Marseille Salle 1

Jury

Directeur de these M. Philippe PAROLA Aix Marseille Université
CoDirecteur de these M. Cheikh Sadibou SOKHNA Université Cheikh Anta Diop de Dakar
Examinateur Mme Aïda Sadikh Badiane SèNE Université Cheikh Anta Diop de Dakar
Examinateur Mme Florence FENOLLAR Aix Marseille Université
Rapporteur M. Massamba SYLLA Université du Sine Saloum
Rapporteur Mme Christelle POMARES Centre Hospitalier Universitaire de Nice

Résumé de la thèse

De nombreux arthropodes hématophages sont des vecteurs responsables de la transmission biologique active d’agents infectieux d’importance médicale ou vétérinaire. Ces agents pathogènes peuvent être des bactéries, des virus ou des parasites, pouvant être à l’origine de l'émergence ou à la réémergence de maladies peu connues ou sous-estimées. La connaissance des arthropodes vecteurs, notamment leur identification, leur distribution géographique et celle des pathogènes qui leur sont associés, est essentielle pour la lutte anti-vectorielle et la surveillance épidémiologique des infections. L’utilisation du MALDI-TOF-MS un outil innovant associés à l'identification morphologique et la biologie moléculaire ouvre de nouvelles perspectives aux travaux d’entomologie médicale. En combinant ces outils, nous avons, dans le cadre de nos recherches, identifié des arthropodes (la tiques molle Ornithodoros sonrai et des punaises de lit), détecté leurs pathogènes associés et évalué les prévalences d’infestation de ces arthropodes en milieu rural au Sénégal. Notre travail de thèse plus orienté sur la fièvre récurrente à tiques (TBRF) en Afrique de l'Ouest, nous a amenés à rédiger une revue sur ce sujet intitulé " La fièvre récurrente à tiques d’Afrique de l'Ouest, une maladie répandue en milieu rurale au Sénégal ". Dans un premier travail, nous avons mené des enquêtes entomologiques de terrain durant lesquelles fut collectée la tique O. sonrai vecteur de la TBRF. Nous avons réalisé des captures mammalogiques de petits mammifères principaux réservoirs et une partie clinique sur des prélèvements de sang capillaire chez des patients fébriles. Ces différents échantillons collectés ont été testés par biologie moléculaire pour détecter le portage de Borrelia crocidurae et évaluer la prévalence de la TBRF. Plus de 97% (40/41) des villages étudiés étaient infestés de tiques O. sonrai. La prévalence des infections à B. crocidurae chez la tique était de 9.3%. Les cas de borréliose représentaient 12% des épisodes de fièvre. La proportion d'infection par Borrelia était de 17,5% chez les petits mammifères. Dans un 2e travail, nous avons utilisé le MALDI-TOF MS pour identifier des punaises de lit collectées dans des zones rurales du Sénégal. Les punaises ont également été testées par biologie moléculaire pour rechercher les microorganismes associés. Au total 285/1637 spécimens ont été sélectionnées au hasard et les profils MS ont été correctement identifié par les analyses MALDI-TOF MS. Seul l'ADN de Wolbachia a été trouvé dans 90% des punaises. Dans un 3e travail, nous avons utilisé des tests de diagnostic rapide du paludisme à Plasmodium falciparum négatif pour détecter les infections zoonotiques dans quatre régions du Sénégal en utilisant des outils de biologie moléculaire. Seul l'ADN de B. crocidurae a été détecté dans 7,22 % des TDR. La prévalence de l'ADN de B. crocidurae était plus élevée en juillet et en août. Dans un 4e travail, nous avons étudié le portage des microorganismes par des tiques O. sonrai collectées dans les habitations domestiques et péri-domestiques en zones rurales au Sénégal. Au total 259/1285 specimens ont été analysées et les spectres MS ont été correctement identifiés à l'espèce O. sonrai par MALDI-TOF. La prévalence du portage de micro-organismes était de 35%, 28%, 26% et 2% respectivement pour Bartonella spp, la famille des Anaplasmataceae, Borrelia spp. et Coxiella burnetti. Nos travaux confirment que l'infection à B. crocidurae est une cause fréquente de fièvre en milieu rural et que la TBRF est une maladie endémique au Sénégal. Nos analyses démontre un fort potentiel de portage des agents pathogènes par la tique O. sonrai au Sénégal et un niveau élevé d'infestation non généralisée de punaises de lit dans les zones rurales du Sénégal. Nos perspectives incluent un travail de collaboration dans des projets de recherche sur les maladies transmises par des arthropodes, qui reste des problèmes de santé publique négligés.

Thesis resume

Many hematophagous arthropods are vectors responsible for the active biological transmission of infectious agents of medical or veterinary importance. These pathogens may be bacteria, viruses or parasites, and may be responsible for the emergence or re-emergence of little known or underestimated diseases. Knowledge of arthropod vectors, including their identification, geographical distribution and associated pathogens, is essential for vector control and epidemiological surveillance of infections. The use of MALDI-TOF-MS, an innovative tool associated with morphological identification and molecular biology, opens new perspectives to medical entomology work. By combining these tools, we have identified arthropods (the soft tick Ornithodoros sonrai and bedbugs), detected their associated pathogens and evaluated the prevalence of infestation of these arthropods in rural Senegal. Our thesis work, which was more focused on tick-borne relapsing fever (TBRF) in West Africa, led us to write a review on this subject entitled "Tick-borne relapsing fever in West Africa, a widespread disease in rural Senegal". In a first work, we conducted entomological field surveys during which we collected the tick O. sonrai, vector of TBRF. We performed mammalogical captures of small mammalian reservoirs and a clinical part on capillary blood samples from febrile patients. These different collected samples were tested by molecular biology to detect the carriage of Borrelia crocidurae and to evaluate the prevalence of TBRF. More than 97% (40/41) of the villages studied were infested with O. sonrai ticks. The prevalence of B. crocidurae infections in the tick was 9.3%. Borreliosis cases accounted for 12% of fever episodes. The proportion of Borrelia infection was 17.5% in small mammals. In a second work, we used MALDI-TOF MS to identify bedbugs collected in rural areas of Senegal. The bedbugs were also tested by molecular biology for associated microorganisms. A total of 285/1637 specimens were randomly selected and the MS profiles were correctly identified by MALDI-TOF MS analyses. Only Wolbachia DNA was found in 90% of the bugs. In a 3rd work, we used rapid diagnostic tests for Plasmodium falciparum negative malaria to detect zoonotic infections in four regions of Senegal using molecular biology tools. Only B. crocidurae DNA was detected in 7.22% of RDTs. The prevalence of B. crocidurae DNA was higher in July and August. In a 4th work, we studied the carriage of microorganisms by O. sonrai ticks collected in domestic and peridomestic dwellings in rural areas of Senegal. A total of 259/1285 specimens were analyzed and the MS spectra were correctly identified to the O. sonrai species by MALDI-TOF. The prevalence of microorganism carriage was 35%, 28%, 26% and 2% respectively for Bartonella spp, the Anaplasmataceae family, Borrelia spp. and Coxiella burnetti. Our work confirms that B. crocidurae infection is a frequent cause of fever in rural areas and that TBRF is an endemic disease in Senegal. Our analyses demonstrate a high potential for pathogen carriage by the O. sonrai tick in Senegal and a high level of non-generalized bed bug infestation in rural Senegal. Our perspectives include collaborative work in research projects on arthropod-borne diseases, which remain neglected public health problems.