Rôles des contacts entre bovins dans la circulation d’agents infectieux. Importance respective du commerce et du pâturage pour la tuberculose bovine

Cattle Trade, Contacts on Pastures and Infectious Disease Spread Between Cattle Herds. Application to Bovine Tuberculosis

• Auteur / Autrice : Aurore Palisson
• Direction : Benoît Durand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Santé publique - épidémiologie
• Date : Soutenance le 19/12/2016
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé Publique (Le Kremlin-Bicêtre, Val-de-Marne ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de santé animale (Maisons-Alfort, Val de Marne)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Laurence Meyer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoît Durand, Laurence Meyer, Véronique Chevalier, Dominique Bicoud, Barbara Dufour, Vladimir Grosbois, Claude Saegerman, Aurélie Courcoul-Lochet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Véronique Chevalier, Dominique Bicoud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transmission de maladie infectieuse

Sciences sociales -- Analyse de réseau

Bovins -- Industrie et commerce

Tuberculose bovine

Mots clés libres

Bovins

Commerce

Pâturages

Tuberculose bovine

Analyse réseau

Modélisation dynamique

Cattle

Trade

Pastures

Bovine Tuberculosis

Network analysis

Dynamic modelling

Résumé

Bien que la France soit reconnue indemne de tuberculose bovine (TB) par l’Union Européenne depuis 2001, une centaine de nouveaux foyers sont déclarés chaque année. Deux des principaux mécanismes de propagation de l’infection entre troupeaux bovins sont l’introduction d’animaux infectés et les contacts au pâturage. L’objectif de cette thèse a été de quantifier les rôles respectifs des échanges commerciaux de bovins et des contacts au pâturage « par-dessus la clôture » dans la circulation de la TB en France entre 2005 et 2014. Pour cela, nous avons combiné des méthodes d’analyse de réseaux sociaux et de modélisation dynamique. Nos analyses ont montré que les contacts par le commerce étaient une origine probable pour 12% [5 - 18] des infections déclarées en France entre 2005 et 2014, contre 73% [68 - 78] pour la transmission locale. Cependant, nous avons pu observer que les contacts par le commerce permettaient à l’infection de coloniser de nouvelles zones. Puis nous nous sommes intéressés au risque structurel du réseau du pâturage. À partir d’une exploitation donnée, il était possible d’atteindre quasiment toutes les autres exploitations du territoire métropolitain. Il semble donc facile pour l’agent de la TB de se propager par les contacts de voisinage au pâturage. Enfin, afin de reconstituer la propagation de la TB en France entre 2005 et 2014, nous avons développé un modèle dynamique stochastique individu-centré, dirigé par les données et avec un pas de temps mensuel. Ce modèle reproduit une dynamique intra- et inter-élevages de l’infection, avec une transmission de l’infection entre élevages par le commerce et au pâturage. Il a permis de confirmer la facilité de propagation de l’infection via les contacts au pâturage. En conclusion, les mécanismes de propagation de la TB sont complémentaires : le commerce permet une diffusion sur de longues distances et le pâturage facilite la propagation locale. Le dispositif de lutte contre la tuberculose bovine doit donc s’appuyer combiner les mesures de contrôle afin de cibler plusieurs mécanismes de propagation.

Although France was declared free of bovine Tuberculosis (bTB) by the European Union in 2001, a hundred of outbreaks are reported every year. Cattle movements and contacts on pastures are considered the main between-herd transmission routes of bTB. The aim of this work was to quantify the respective roles of live cattle trade and “over the fence” contacts on pastures in the spread of bTB in France between 2005 and 2014, using social network analysis and dynamic modelling. Results showed that cattle movements may be the origin of 12% [5 - 18] of the French outbreaks between 2005 and 2014, versus 73% [68 - 78] due to the transmission on pasture. However, cattle movements appeared to allow the introduction of the bacteria into new areas. In a second step, the structural risk resulting from the French pasture network was studied. Almost all of the premises owning pastures were mutually connected by pastures neighbourhood relationships, on the territory. Thus, the spatial configuration of pastures appeared favourable to the spread of bTB in France. Finally, to mimic the spread of the infection in France between 2005 and 2014, a stochastic individual-based model was developed. It was driven by the data with a monthly time step. This model reproduced the within- and between-herd dynamic, with a between-herd transmission due to cattle movements and contacts on pastures. The easy spread of the bacteria through the network of French pastures was confirmed using the model. In conclusion, cattle movements and contacts on pastures are complementary paths for bTB spread: cattle movements allow the long-range spread, whereas contacts on pasture make easier the short-range spread. Hence, control programs must target several routes of transmission to be able to eradicate bTB.