Nos travaux s’attachent à identifier et évaluer l’influence des déterminants de la transmission à l’humain, prédire les risques d’émergence ou de réémergence des maladies, et proposer des solutions pour limiter l’impact sanitaire de ces maladies.
Elles s’inscrivent le long d’un continuum EcoHealth-One Health, avec l’ambition de prendre en compte l’ensemble des agents impliqués dans l’écologie des maladies infectieuses, incluant réservoirs, vecteurs, agents pathogènes et microbiome, mais aussi l’environnement et les facteurs liés aux comportements et usages humains.
Nos terrains d’étude privilégiés incluent la France, l’Afrique de l’Ouest et Madagascar.
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L’écologie de la santé doit pouvoir s’appuyer en premier lieu sur la caractérisation précise des systèmes infectieux. Pour cela, nous faisons appel à la taxonomie intégrative et aux approches de génomique pour identifier les taxons composant les assemblages de mammifères réservoirs, leur microbiome et certains de leurs ectoparasites vecteurs d’agents zoonotiques tels que les puces. Nous internalisons de façon croissante des outils moléculaires et sérologiques permettant de détecter et caractériser des pathogènes comme les leptospires, les trypanosomes, les hantavirus ou les schistosomes. De plus, nous avons développé une bonne expertise pour décrire les compartiments microbiens dans leur ensemble, qu’ils soient pathogènes ou commensaux, au travers d’approches de séquençage haut-débit.
Ces travaux sont le plus souvent réalisés dans le cadre de suivis spatio-temporels menés dans des écosystèmes variés : villes, agroécosystèmes, forêts et habitats naturels. Cela nous permet de mieux comprendre l’impact des grands bouleversements d’origine anthropique (ex. transports, urbanisation, modes de gestion forestière, transition écologique) sur les faunes de micromammifères et les risques zoonotiques associés.
Notre expertise en génétique et génomique des populations nous permet par ailleurs de décrire la structuration spatiale des réservoirs et des vecteurs, d’inférer leurs dynamiques démographiques ou de tester des scénarios d’invasion biologique. Pour cela, nous utilisons des approches faisant appel à des marqueurs moléculaires tel que le génotypage de microsatellites, le séquençage et le génotypage haut débit, ainsi que des approches analytiques innovantes : random forest, DIY-ABC, MAPPI, etc.
Il est désormais établi que les agents pathogènes évoluent au sein de communautés microbiennes diversifiées, commensales et pathogéniques, à des échelles intra- et inter-hôtes. La description de l’environnement biotique des pathogènes et de leurs réservoirs est un prérequis essentiel pour étudier l’influence des interactions sur la sévérité des maladies, ainsi que sur leurs dynamiques épidémiologiques et évolutives. Par conséquent, un de nos objectifs est de caractériser les réseaux d’interactions hôtes – parasites – microbiote dans les populations et les communautés naturelles de micromammifères. Pour cela, nous développons des approches permettant d’étudier la stabilité, la vulnérabilité ou la résilience de ces réseaux d’interactions face aux changements globaux, et d’en identifier les éléments clés dans la dynamique de transmission des pathogènes.
Nos recherches visent aussi à mieux comprendre les processus écologiques et évolutifs qui façonnent les interactions hôtes – pathogènes et expliquent la persistance, l’émergence ou la réémergence des zoonoses. Ces travaux impliquent des approches d’immunoécologie et de phylogénomique, de génomique des populations et de transcriptomique, menées sur des populations naturelles (ou en milieu contrôlé via des collaborations). Il s’agit, par exemple, d’évaluer si les diversités virales intra- et inter-hôtes affectent la transmission des hantavirus, ou d’étudier la variabilité du phénotype immunitaire de l’hôte et sa réponse (sensibilité, résistance ou tolérance) à différents pathogènes (hantavirus ; Plasmodium murin ; Yersinia pestis). Là encore, nous nous appuyons sur le développement d’approches « omiques » pour analyser simultanément différentes voies immunitaires et caractériser l’architecture génétique de la réponse. Cela implique l’identification chez les hôtes et les pathogènes des caractéristiques génétiques impliquées dans la virulence, notamment pour l’hantavirus Puumala. Nous étudions également l’évolution de cette virulence, par exemple dans le contexte d’un changement d’hôtes pour Toxoplasma ou le Plasmodium murin, ou d’un changement de communauté de micromammifères ou du microbiome pour l’hantavirus Puumala.
En tant que réservoirs, les petits mammifères et notamment les rongeurs représentent une cible importante pour contrôler de nombreuses maladies zoonotiques qui touchent l’humain. Ainsi, plusieurs de nos chantiers visent à proposer et évaluer des stratégies de gestion de ces réservoirs en concertation avec les différentes parties prenantes incluant les organisations internationales, les acteurs politiques et socio-économiques, les habitants et les publics à risque.
À titre d’exemple, plusieurs projets en cours en Europe et en Afrique visent à comprendre le risque d’exposition de certains publics à des pathogènes transmis par les micromammifères. Pour cela, nous essayons de déterminer à l’échelle d’un écosystème la distribution spatio-temporelle d’agents zoonotiques (ex. Leptospira, hantavirus, Borrelia crocidurae, Yersinia pestis, Schistosoma spp.) en lien avec les facteurs socio-environnementaux (ex. paysage, élevage, usages). Ces approches nous permettent de cartographier le risque dans le temps et dans l’espace (ex. suivi du virus Puumala en France), d’alerter les autorités sanitaires (ex. leptospirose et hantavirus Séoul au Bénin) et d’orienter en conséquence la surveillance (ex. mise en place d’une plateforme portuaire de surveillance environnementale au Bénin) ou les stratégies de contrôle (ex. projet pilote de gestion environnementale des rongeurs urbains – Ecologically-Based Rodent Management – au Niger, au Bénin, en Éthiopie et à Madagascar).
Pour mener à bien l’ensemble de ces travaux, nous nous appuyons largement sur les expertises de nos plateaux techniques de biologie moléculaire, collections et informatique. Nous avons également développé un vaste réseau de collaborateurs en France, en Europe et en Afrique, tant académiques (ex. UMRs et universités partenaires, ANSES, Instituts Pasteur, Centres Nationaux de Référence de l’OMS) qu’opérationnels (ex. hôpitaux, entreprises, services santé-environnement de différentes villes, ONF), politiques (ex. ministères) ou de la société civile (ex. ONG, groupements participatifs, associations).
Porteuse du projet : Nathalie Charbonnel
Bailleur : European union (HORIZON RIA, call HORIZON-CL6-2021-BIODIV-01-11)
Le projet BEPREP vise à identifier les stratégies de restauration écologique à bénéfice réciproque pour la biodiversité et la santé afin de promouvoir, à terme, des ‘solutions basées sur la nature’ comme outils majeurs de prévention des épidémies zoonotiques.
https://www.beprep-project.eu/
Porteurs du projet : Gauthier Dobigny & Florent Sebbane (Institut Pasteur, Lille)
Bailleur : PEPR Maladies Infectieuses Emergentes
Le projet DEBS-Plague vise à réunir des historiens, des archéologues, des biologistes, des pédologues et des mathématiciens afin d’étudier le rôle respectif de la diversité des réservoirs animaux et des vecteurs (puces), de l’évolution du génome bactérien et des caractéristiques physico-chimiques du sol dans le risque de (ré)implantation, de circulation et de (ré)apparition de la peste sur le territoire français, en prenant Madagascar comme région endémique de référence.
Porteur du projet : Christophe Diagne
Bailleur : Agence Nationale de la Recherche (ANR)
ECOZOON vise à comprendre les mécanismes d’exposition humaine aux maladies infectieuses transmises par les rongeurs et à développer des solutions scientifiques pour une transition urbaine durable et résiliente aux zoonoses transmises par les rongeurs dans le Nord du Sénégal. À l’interface de l’anthropologie de la santé, de la géographie urbaine, de l’écologie de la santé intégrative et de la modélisation participative, ECOZOON adopte une approche intégrative et comparative à travers 10 localités soigneusement sélectionnées pour refléter le spectre des paysages ruraux à urbains dans le Nord du Sénégal. Les objectifs spécifiques sont les suivants : (i) améliorer notre compréhension des liens entre facteurs socio-environnementaux, écologie des rongeurs et risques zoonotiques lors des transitions urbaines ; (ii) étudier, pour la première fois dans des populations naturelles, les relations entre co-infections multiples, réponses immunitaires et exposition aux contaminants environnementaux ; et (iii) contribuer à l’identification de mesures localement adaptées et réalisables pour les décideurs urbains, les opérateurs de santé publique, et les communautés locales.
Porteurs du projet : Gauthier Dobigny & Karine Mouline (IRD, UMR Mivegec)
Bailleur : Défi Clé Riv’Oc
EctoPeste vise à établir la preuve de concept de l’efficacité et les conditions optimales de formulation d’appâts pour rongeurs enrichis avec un insecticide systémique destiné à lutter contre leur puce Xenopsyllla cheopis, vecteur principal de la peste à Madagascar.
Porteur du projet : Guillaume Castel
Bailleur : PNR Est (ANSES)
HANTARIS a pour objectif d’étudier la circulation de l’hantavirus virus Séoul chez le rat dans la ville portuaire de Cotonou (Bénin). La variabilité génétique des souches détectées sera caractérisée et d’éventuelles contaminations humaines seront recherchées chez les travailleurs du port.
Porteuse du projet : Nathalie Charbonnel
Bailleur : ExposUM
Ce projet propose une étude intégrative de l’exposome associé aux leptospires, en intégrant les dimensions humaines, animales (ragondin et chien) et environnementales. L’étude se concentrera sur les bassins versants du Lez et de l’Or sur la métropole de Montpellier, territoires urbains et périurbains où les interactions entre humains, chiens et ragondins sont fréquentes et peu étudiées. L’ambition est de clarifier le rôle de chaque compartiment dans la circulation des leptospires, d’identifier les facteurs de risque d’exposition, et de fournir des éléments pour la prévention.
Porteur du projet : Carine Brouat & Franck Prugnolles, IRL REHABS
Bailleur : ANR
Le projet MICETRAL vise à comprendre comment des parasites de la malaria murine peuvent avoir changé d’hôte (et être passés d’un rongeur natif à un rongeur exotique envahissant : la souris domestique au Gabon). Suite à des problèmes d’échantillonnages des parasites, le projet se recentre actuellement sur l’étude de la dynamique d’invasion de la souris domestique en Afrique, et ses conséquences sanitaires.
Porteurs du projet : J. Louvrier (contacter Julien Pradel & Nathalie Charbonnel)
Bailleur : Univ. Montpellier, INRAE-SA
Ce projet vise à évaluer les dynamiques de biodiversité, de circulation des pathogènes et de leurs vecteurs dans et autour d’élevages ovins domestiques situés le long d’un gradient d’urbanisation dans la région de Montpellier. À travers l’installation de pièges caméras, la collecte d’échantillons biologiques (sang, fèces, arthropodes vecteurs), et l’analyse de ces derniers pour détecter les pathogènes, nous explorerons les interactions faune sauvage-élevage et leurs implications sanitaires. Le projet se déroulera sur deux ans dans six élevages ovins.
Porteurs du projet : Gauthier Dobigny
Bailleur : Agence Nationale de la Recherche (AAP 2024)
La peste est endémique à Madagascar où elle est généralement considérée comme une maladie essentiellement rurale. Pourtant, des cas récurrents de peste bubonique humaine dans les villes malgaches suggèrent l’existence possible d’un cycle urbain de la maladie, ce qui pourrait ouvrir la porte à de futures épidémies de grande ampleur et difficilement contrôlables. Malheureusement, aucune étude des facteurs suspectés d’influencer fortement la persistance et l’émergence de la peste dans les campagnes malgaches n’a jamais été menée en milieu urbain.
En regroupant des équipes du CBGP, de SESSTIM, de TETIS et des Instituts Pasteur de Paris et de Madagascar, PLAY-MAD se propose de faire dialoguer l’écologie de la santé, la génomique des populations, la bactériologie et la géographie pour produire la première évaluation du risque pesteux au sein d’un socio-écosystème urbain, en l’occurrence à d’Antananarivo, la capitale de la Grande Ile.
Porteur du projet : Gauthier Dobigny
Bailleur : Enabel (Belgique) & Port Autonome de Cotonou
En Afrique, les données sur les enjeux socio-environnementaux et économiques liées aux espèces envahissantes restent lacunaires, et l’implication des opérateurs socio-économiques et des décideurs politiques est faible, voire inexistante. Néanmoins, à Cotonou (Bénin), des travaux pluridisciplinaires menés en collaboration entre scientifiques français et béninois ont permis de mettre en avant des informations sanitaires, juridiques et économiques, de documenter les risques et de proposer des recommandations pratiques pour une meilleure gestion environnementale de l’environnement portuaire, notamment en matière d’invasions biologiques.
Devant ce constat, les autorités du Port Autonome de Cotonou (PAC) se sont engagées dans un processus partenarial avec la recherche française (IRD), béninoise (UAC, CREC) et internationale (IITA) visant la mise en place de la première Plateforme Portuaire de Surveillance Environnementale (PPSE) en Afrique au bénéfice des activités portuaires et des populations. Les missions de la PPSE, assurées par une équipe de jeunes chercheurs béninois, consistent en :
Porteurs du projet : Laurent Granjon & Christophe Diagne
Bailleur : Agence française de développement (AFD)
L’objectif général est de co-construire localement un système d’information intégré pour contribuer à identifier, réduire et prévenir les épisodes d’émergence et de propagation des maladies zoonotiques à l’interface homme-animal-environnement, tout en prenant en compte l’impact socio-économique et la durabilité des solutions identifiées.
Porteur du projet : Gauthier Dobigny
Bailleur : ANR et Région Occitanie via l’Institut Expos’UM
Le projet RoCoCity vise à étudier les effets de la gestion des rongeurs sur les variations spatiales et temporelles de l’exposome zoonotique à travers plusieurs études de cas menées dans des socio-écosystèmes urbains français (zoos de Montpellier et de Lyon) et africains (marchés urbains au Sénégal et à Madagascar ; un port maritime international au Bénin).
Porteur du projet : Djelouadji Zorée (contacter Nathalie Charbonnel)
Bailleur : DGAL – Ecoantibio
Ce projet a pour objectif d’étudier le portage de Bactéries Multi-Résistantes (BMR) chez les rongeurs présents en milieu urbain, dans le cadre d’une approche One Health territorialisée (Lyon métropole). Plus spécifiquement, il permettra d’analyser d’une part le potentiel des rongeurs comme réservoirs, sentinelles, vecteurs et hubs évolutifs des BMR, et d’autre part d’évaluer l’intérêt de la mise en place d’une surveillance chez ces espèces au regard des patrons de BMR détectés chez les humains, les chiens et l’environnement sur les mêmes sites d’étude. Enfin, il permettra d’acquérir de nouvelles connaissances sur la dynamique de transmission et/ou de diffusion de l’antibiorésistance.
Porteur du projet : Gauthier Dobigny
Financement : GESCOD (AFD, coopération décentralisée)
Le projet « Santé et Environnement à Mahajanga » (SEM) s’inscrit dans le cadre de la coopération décentralisée entre la ville de Mulhouse et la Commune urbaine de Mahajanga, via le réseau multi-acteurs Grand Est Solidarités et Coopérations pour le Développement (GESCOD). Il vise l’amélioration de la santé des habitants de Mahajanga et la protection de leur environnement par la consolidation des politiques d’assainissement, le soutien aux établissements de santé et la promotion de la sécurité civile.
Ce projet s’inscrit dans le prolongement du projet ASSMA (Assainissement à Mahajanga) entrepris entre 2013 et 2018 et qui consistait à la mise en place d’infrastructure d’assainissement et l’évaluation de l’impact des installations en termes de santé publique. Pour la présente étude, un volet recherche-action (vRA) sera mené par l’Institut Pasteur de Madagascar et ses partenaires institutionnels (Université d’Antananarivo, IRD et CIRAD). Le vRA-SEM consiste en la réalisation d’un monitoring des effets sur les populations cibles des actions engagées dans le cadre du projet SEM.
