Ecole Doctorale
Sciences de la Vie et de la Santé
Spécialité
Biologie-Santé - Spécialité Maladies Infectieuses
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Diversité,Bactérie,Surveillance épidémiologique,Richesse spécifique,Indice de Shannon,Indice de Simpson
Keywords
Diversity,Bacteria,Epidemiological surveillance,Specific richness,Shannon's index,Simpson's index
Titre de thèse
Place de la diversité bactérienne et de sa dynamique dans la surveillance épidémiologique
Place of bacterial diversity and its dynamics in epidemiological surveillance
Date
Jeudi 30 Juin 2022 à 11:00
Adresse
IHU Méditerranée Infection
19-21 bd Jean Moulin - 13385 Marseille
Cedex 5 - France 8
Jury
Directeur de these |
M. Hervé CHAUDET |
Aix-Marseille Université |
Rapporteur |
M. Raymond RUIMY |
Université Côte d'Azur |
Rapporteur |
M. Alpha Kabinet KEITA |
Université Gamal Abdel Nasser de Conakry |
Examinateur |
Mme Florence FENOLLAR |
Aix-Marseille Universitaire |
Résumé de la thèse
Lémergence ou la réémergence des épidémies dans le monde constitue une préoccupation majeure en santé publique et fait de la surveillance épidémiologique une priorité pour lensemble des Pays. La surveillance joue un rôle de premier plan dans la prévention et le contrôle des maladies infectieuses. Les indicateurs habituels de surveillance (taux dincidence, de mortalité,
) donnent une vision indépendante des maladies infectieuses sous surveillance, alors que celles-ci sont de plus en plus envisagées dans le cadre dun « écosystème » microbiologique humain. Une évolution de la surveillance épidémiologique en complétant ces indicateurs, simpose. Cette amélioration passe par une meilleure compréhension de la co-occurrence des agents infectieux et de leur dynamique spatio-temporelle. Les objectifs de cette thèse sinscrivent dans ce cadre pour (i) faire un état des lieux de létude de la diversité bactérienne, (ii) évaluer limpact des mesures de confinement contre le SARS-CoV2 sur la population bactérienne, (iii) comprendre la diversité des espèces bactériennes identifiées par les laboratoires de microbiologie, maillon fondamentale de la surveillance épidémiologique, ainsi que sa dynamique et (iv) identifier la corrélation entre des agents bactériens avec certains facteurs météorologique, en vue de compléter les indicateurs de la surveillance épidémiologique par des indices de diversité. A cet effet, nous avons évaluer la diversité bactérienne dans les laboratoires de microbiologie affiliés au système de surveillance épidémiologique de la région Provence-Alpes-Côte dAzur (PACASurvE) de lInstitut Hospitalo-Universitaire (IHU) Méditerranée Infection de Marseille. La diversité alpha particulièrement la richesse spécifique, labondance relative, lindice de Shannon et lindice de Simpson, et la diversité bêta ont été les paramètres évalués. Les tests dANOVA et de TUKEY ont été appliqués pour comparer les moyennes de la richesse et de labondance observées. La statistique ANOSIM a été utilisée pour comparer la moyenne des dissemblances classées entre les groupes à la moyenne des dissimilarités classées au sein des groupes. Nous avons également effectué une analyse de corrélation du top 15 des agents infectieux avec les facteurs météorologiques notamment la température, la précipitation, lhumidité, le vent et le changement de pression, pour une détection de périodicité, facilitant également la surveillance et des stratégies de prévention. Nos résultats ont montré une répartition très différente de la diversité bactérienne selon le type de laboratoire et selon les départements, en plus le mix bactérien augmentait au fil du temps. Le confinement a conduit à la diminution de la fréquence de certaines espèces tel que Escherichia coli, en même temps, dautres espèces nont subi aucun effet, elles sont restées stable voir augmenter en fréquence. Certaines espèces ont été corrélées à un ou plusieurs facteurs météorologiques. Vue les résultats obtenus, les indices de diversité évalués pourront être utiliser comme complément des indicateurs dans les systèmes de surveillance épidémiologique.
Mots clés : Diversité, bactérie, richesse spécifique, indice de Shannon, indice de Simpson, surveillance épidémiologique.
Thesis resume
The emergence or re-emergence of epidemics around the world is a major public health concern and makes epidemiological surveillance a priority for all countries. Surveillance plays a key role in the prevention and control of infectious diseases. The usual surveillance indicators (incidence rate, mortality rate, etc.) provide an independent view of the infectious diseases under surveillance, whereas these are increasingly considered within the framework of a human microbiological ecosystem. An evolution of epidemiological surveillance by supplementing these indicators is essential. This improvement requires a better understanding of the co-occurrence of infectious agents and their spatio-temporal dynamics. The objectives of this thesis fall within this framework to (i) make an inventory of the study of bacterial diversity, (ii) assess the impact of containment measures against SARS-CoV2 on the bacterial population, (iii) understand the diversity of bacterial species identified by microbiology laboratories, a fundamental link in epidemiological surveillance, as well as its dynamics and (iv) identify the correlation between bacterial agents with certain meteorological factors, in order to complete the indicators of epidemiological surveillance using diversity indices. To this end, we have evaluated the bacterial diversity in the microbiology laboratories affiliated to the epidemiological surveillance system of the Provence-Alpes-Côte d'Azur region (PACASurvE) of the Institut Hospitalo-Universitaire (IHU) Méditerranée Infection de Marseille. The alpha diversity, particularly the specific richness, the relative abundance, the Shannon index and the Simpson index, and the beta diversity were the parameters evaluated. ANOVA and TUKEY tests were applied to compare the averages of observed richness and abundance. The ANOSIM statistic was used to compare the mean of ranked dissimilarities between groups to the mean of ranked dissimilarities within groups. We also performed a correlation analysis of the top 15 infectious agents with meteorological factors including temperature, precipitation, humidity, wind and pressure change, for periodicity detection, also facilitating monitoring and strategies. of prevention. Our results showed a very different distribution of bacterial diversity according to the type of laboratory and according to the departments, in addition the bacterial mix increased over time. The confinement led to the decrease in the frequency of certain species such as Escherichia coli, at the same time, other species suffered no effect, they remained stable or even increased in frequency. Some species have been correlated with one or more meteorological factors. Given the results obtained, the diversity indices evaluated can be used as a complement to indicators in epidemiological surveillance systems.
Keywords: Diversity, bacteria, species richness, Shannon index, Simpson index, epidemiological surveillance.