Soutenance de thèse de Papa Mouhamadou GAYE

La schistosomose est une maladie tropicale négligée qui est la deuxième plus importante endémie parasitaire après le paludisme. Elle est causée par des parasites du genre Schistosoma qui ont comme hôtes intermédiaires obligatoires des mollusques d’eau douce. Les aménagements hydroagricoles favorisent la transmission de la schistosomose en créant des conditions favorables au développement des mollusques qui entretiennent le cycle biologique de cette parasitose. Notre travail de thèse portant sur l’épidémiologie des escargots impliqués dans la transmission de la schistosomose au Sénégal se subdivise en quatre parties. La première partie consiste en une revue de la littérature sur l’épidémiologie des mollusques dulcicoles impliqués dans les trématodoses en Afrique. Elle détaille la répartition géographique de ces parasitoses, les méthodes utilisées pour les diagnostiquer chez le mollusque ; et les moyens de lutte ciblant les mollusques hôtes intermédiaires. La seconde partie décrit la dynamique spatio-temporelle de l'infestation de Bulinus senegalensis et de Bu. umbilicatus par les parasites du complexe Schistosoma hæmatobium à Niakhar, au centre du Sénégal. L'infestation par des parasites du complexe S. hæmatobium a été détectée par PCR en temps réel ciblant la région Dra1. Sur 810 mollusques, 236 (29,1%) étaient infestés. De plus, nous avons effectué des tests d'émission cercariennes et analysés les séquences nucléotidiques des loci COX1 et ITS chez 55 mollusques identifiés par MALDI-TOF pour confirmer la sensibilité à S. hæmatobium de Bu. forskalii dans le delta du fleuve Sénégal. Les tests d'excrétion et la RT-PCR ont détectés, respectivement, 13 (23,6 %) et 17 (31,0 %) de Bu. forskalii infectés. L'analyse des séquences nucléotidique a identifié S. hæmatobium chez 6 (11,0 %) utilisant COX1 et 3 (5,5 %) utilisant ITS2 et S. bovis chez 3 (5,5 %) utilisant COX1 et 3 (5,5 %) utilisant ITS2. En utilisant le séquençage, nous avons montré l’hétérogénéité des infestations selon la zone géographique et la période de la saison des pluies. Pour la première fois, nous avons montré d’une part la présence de S. bovis chez des Bulinus spp. à Niakhar et d’autre part que Bu. forskalii était susceptible d’être infesté par le complexe S. hæmatobium. La troisième partie portait sur l’utilisation de la spectrométrie de masse (SM) MALDI-TOF pour identifier les mollusques dulcicoles au Sénégal. Un premier volet portait sur 154 spécimens, répartis dans six espèces morphologiquement décrites, collectés du Sénégal. Après un test en aveugle, 126 des spécimens ont été correctement identifiés à l'espèce. Un second volet visait à évaluer la capacité de la SM MALDI-TOF à identifier Biomphalaria pfeifferi et Bu. forskalii en fonction de leur origine géographique. Un total de 182 escargots collectés dans trois zones géographiques distinctes du Sénégal a été utilisé pour l’étude. Après test à l’aveugle final, l'origine géographique a été correctement évaluée pour 90,1 % de Bi. pfeifferi et 85,3% de Bu. forskalii. Ces résultats montrent d'une part que le MALDI-TOF MS est un outil efficace et rapide pour l'identification des mollusques d'eau douce et sans nécessité d'expertise malacologique et, d'autre part, et pour la première fois, que cette technique permet de différencier les populations d'escargots en fonction de leur origine géographique. Dans la quatrième partie, nous avons enfin caractérisé le microbiote des Bulinus spp. et Biomphalaria spp. en fonction de leur statut infesté ou non par Shistosoma spp. Nous avons fait une analyse par metabarcoding ITS, et 16S pour caractériser les communautés, respectivement, fongiques et bactériennes, de 62 mollusques. Les analyses sont toujours en cours, et leurs résultats apporteront un nouvel éclairage sur les interactions complexes entre l’infestation parasitaire et le microbiote des escargots. Mots clés : Schistosomose, Mollusques, Bulinus spp., Biomphalaria spp., S. haematobium, S. mansoni, MALDI-TOF, Microbiote

Schistosomiasis is a neglected tropical disease, which is the second major parasitic endemic after malaria. It is caused by parasites of the genus Schistosoma, whose obligatory intermediate hosts are freshwater snails. Hydro-agricultural developments favour the schistosomiasis transmission by creating favourable conditions for snails’ development, which maintain the biological cycle of this parasitosis. Our thesis on the epidemiology of the snails involved in schistosomiasis transmission in Senegal is divided into four parts. The first part is a literature review on the epidemiology of freshwater snails involved in trematodiasis in Africa. It details the geographical distribution of these parasitic diseases, the methods used to diagnose the parasitic infestation of snails, and how to target these intermediate hosts snails to control these parasitic diseases. The second part describes the spatio-temporal dynamics of Bulinus senegalensis and Bu. umbilicatus infestation by Schistosoma hæmatobium complex parasites in Niakhar, central Senegal. Infestation with S. hæmatobium complex parasites was detected by a real-time PCR targeting the Dra 1 region. Out of 810 snails, 236 (29.1%) were infested. In addition, we performed cercarial shedding tests and analysed the nucleotide sequences of the COX1 and ITS loci in 55 snails identified by MALDI-TOF to confirm Bu. forskalii susceptibility to infection by S. hæmatobium in the Senegal River delta. Excretion tests and RT-PCR detected, 13 (23.6%) and 17 (31.0%), respectively, Bu. forskalii infested with the S. hæmatobium complex. Nucleotide sequence analysis identified S. hæmatobium in 6 (11.0%) with COX1 and 3 (5.5%) with ITS2, and S. bovis in 3 (5.5%) with COX1 and 3 (5.5%) with ITS2. Using both PCR and sequencing, we demonstrated the heterogeneity of infestations depending on the geographical area and the period of the rainy season. For the first time, we showed the occurrence of S. bovis in Bulinus spp. in Niakhar and that Bu. forskalii was susceptible to S. hæmatobium complex infestation. The third part concerned the use of MALDI-TOF mass spectrometry (MS) to identify freshwater snails in Senegal. The first part involved 154 specimens, divided into six morphologically described species, collected in Senegal. After a blind test, 126 of the specimens were correctly identified to species. A second part aimed to evaluate the capacity of MALDI-TOF MS to identify Biomphalaria pfeifferi and Bu. forskalii according to their geographical origin. A total of 182 snails collected in three distinct geographical areas of Senegal were used for this study. After a final blind test, the geographical origin was adequately assessed in 90.1% of Bi. pfeifferi and 85.3% of Bu. forskalii. These results show that MALDI-TOF MS is an effective and rapid tool for identifying freshwater snails without the need for malacological expertise and, for the first time that this technique can be used to differentiate snail populations according to their geographical origin. In the fourth part, we characterised the microbiota of Bulinus spp. and Biomphalaria spp. according to whether or not they were infested with S. hæmatobium. We used ITS and 16S metabarcoding to characterise the fungal and bacterial communities, respectively, in 62 snails. The assays are still in progress, and their results will shed new light on the complex interactions between parasitic infestation and snail microbiota. Keywords: Schistosomiasis, snails, Bulinus spp, Biomphalaria spp, S. hæmatobium, S. mansoni, MALDI-TOF, Microbiota