La détection et la caractérisation de coronavirus et astrovirus chez les chiroptères au Cambodge et au Laos

Detection and characterization of coronaviruses and astroviruses in bats in Cambodia and Lao PDR

• Auteur / Autrice : Audrey Lacroix
• Direction : Roger Frutos, Philippe Buchy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie de la santé
• Date : Soutenance le 02/12/2016
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pasteur du Cambodge (Phnom-Penh)
• Jury : Président / Présidente : Bernard Godelle
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Roger Frutos, Philippe Buchy, Bernard Godelle, Christian Devaux, Jordi Serra Cobo, Stéphane Aulagnier, Aneta Afelt
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Devaux, Jordi Serra Cobo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Laos

Cambodge

Chiroptera

Virus

Mots clés libres

Virus

Chiroptère

Cambodge

Laos

Caractérisation moléculaire

Virus émergent

Virus

Bat

Cambodia

Laos

Emerging virus

Characterization

Résumé

Les zoonoses émergentes constituent un problème de santé publique majeur. A l'image des virus de l'immunodéficience humaine (VIH), influenza, ou encore Ebola, la plupart des pathogènes zoonotiques prennent leur origine chez la faune sauvage. Les chiroptères sont des réservoirs de virus zoonotiques qui peuvent provoquer des pathologies graves chez l'Homme, comme le virus de la rage ou le coronavirus responsable de la pandémie du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) en 2003-2004. En Asie du Sud-Est, reconnue comme un point chaud d'émergence, les chiroptères sont régulièrement en contact avec l'Homme du fait de l'exploitation des mêmes environnements et des activités de chasse et de consommation de ces animaux sauvages. Le risque de transmission de potentiels virus des chiroptères à l'Homme reste encore très peu étudié, notamment au Cambodge et au Laos. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de thèse, qui a pour but de détecter et de caractériser des coronavirus et des astrovirus chez les chiroptères de ces deux pays, et d'explorer les environnements où le risque de transmission à l'Homme serait plus élevé.Un premier axe de travail a porté sur la détection et la caractérisation de ces deux familles virales chez des chiroptères échantillonnés de 2010 à 2013. Une forte diversité de coronavirus et d'astrovirus a été détectée chez de nombreux genres de chiroptères insectivores et frugivores. De nouveaux hôtes réservoirs et de nouvelles souches virales ont été mis en évidence, dont certaines sont relativement proches de souches pathogènes chez l'Homme ou chez d'autres espèces animales. Le deuxième axe d'étude visait une caractérisation plus approfondie des virus. L'étude des protéines impliquées dans l'entrée cellulaire (protéines de capside et de spicule pour les astrovirus et coronaivrus respectivement), permet d'évaluer le potentiel de passage de la barrière d'espèce de ces virus. Plusieurs techniques de séquençage ont été tentées, en particulier au niveau des gènes d'intérêt. Les résultats ont été très limités, et n'ont pas permis une caractérisation approfondie des souches. Néanmoins, ce travail a mis en évidence les points critiques et les approches à envisager dans l'optique d'un futur séquençage de ces virus.Enfin, le troisième axe de recherche a porté sur l'étude des facteurs environnementaux qui pourraient impacter les chiroptères et les potentiels virus zoonotiques qu'ils peuvent porter. Bien que les données aient été limitées, l'approche méthodologique et les pistes d'étude sont à retenir pour des études épidémiologiques futures. De plus les caractéristiques liées à la transformation des paysages naturels par l'Homme est un aspect important à prendre en compte.

Zoonoses are important public health issues, and represent 60% of emerging infectious diseases. Most of zoonotic pathogens originate from wildlife, such as the Human Immunodeficiency Virus, Influenza Virus or Ebola Virus. Chiroptera have been recognized as an important reservoir of zoonotic viruses, such as the lyssavirus or the coronavirus responsible for the pandemic of severe acute respiratory syndrome (SARS) in 2003-2004.Southeast Asia is a hotspot for emerging diseases. Bats represent 30% of the biodiversity and are in close contact with human populations, due to the exploitation of the same environment and the use of bats as food in subsistence hunting. So far, there has been a lack of knowledge and understanding concerning the viruses circulating in the bat population in this region, especially in Cambodia and Lao P.D.R. The work presented in this thesis is dedicated to this problematic, with a special focus on the detection and molecular characterization of coronaviruses and astroviruses in bat populations in these two countries. The aim was also to depict environmental aspects which increase the risk of potential transmission from bats to humans.The first part of this work was dedicated to the detection and typing of astroviruses and coronaviruses in bats collected over a three-year period throughout Cambodia and Lao P.D.R. A high diversity of these viruses was found in various insectivorous and frugivorous bats. New bat reservoirs and new potential virus strains were detected, including some related to strains known to be highly pathogenic for humans or livestock species.The second part of this work therefore concentrates on a deeper characterization of the strains of interest, targeting genomic regions involved in cell host entry, and thus in ability to cross species barriers .Several isolation and sequencing methods were implemented in order to characterize the regions of interest, i.e. capsid and spike proteins. Results were limited and did not permit a deeper characterization. Nevertheless, this work highlights the aspects which need to be improved in order to sequence the viruses more effectively.The final part of this thesis examined environmental factors impacting the distribution pattern of bats, as well as the potential risk for virus transmission to humans. Transformation of landscape by humans from natural to cultivated lands, appeared to be important factors to take into account when investigating bat distribution, and the viruses they can harbor. Despite the weakness of the dataset, the methodological approach is worth being considered in further epidemiological studies on bat-associated viruses.