Etudes descriptive, épidémiologique, moléculaire et spatiale des souches Mycobacterium tuberculosis circulant à Antananarivo, Madagascar

Molecular, epidemiological, spatial and evolutive studies of clinical Mycobacterium tuberculosis strains circulating in Madagascar

• Auteur / Autrice : Noël Harijaona Ratovonirina
• Direction : Christophe Sola, Voahangy Rasolofo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 11/12/2017
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE) en cotutelle avec Université d'Antananarivo, Institut Pasteur (Tananarive)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Victor Louis Ramboarivelo Jeannoda
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Sola, Voahangy Rasolofo, Victor Louis Ramboarivelo Jeannoda, Doll Rakoto, Philip Supply, Blandine Andrianarisoa, Jean-Luc Pernodet
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Doll Rakoto, Philip Supply

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épidémiologie

Génotype

Mycobacterium tuberculosis

Biologie moléculaire

Mots clés libres

Mycobacterium tuberculosis

Genotypage

Épidémiologie

Biologie moléculaire

Mycobacterium tuberculosis

Genotyping

Epidemiology

Molecular biology

Résumé

Pour l’amélioration de la lutte contre la tuberculose à Madagascar, nous avons décidé de mener des études sur l’analyse de la diversité et la distribution des génotypes de BK y circulant au cours du temps et dans l’espace afin de connaitre le mode de transmission de la TB et les sources potentielles de la TB malgache. Plus spécifiquement il s’agit premièrement, d’étudier la diversité génétique et la distribution des génotypes des BK dans le pays pour évaluer le niveau de transmission de la maladie et d’essayer de retracer les sources potentielles d’importation de la TB malgache ; deuxièmement, étudier la diversité de la souche endémique de Madagascar, le SIT109, afin de voir le niveau de transmission d’une souche à l’intérieur de l’île ainsi que son niveau d’évolution ; et troisièmement, identifier les zones de transmission de la TB par combinaison d’analyse spatiale et de génotypage en commençant par une étude pilote dans la capitale.Pour réaliser cela, 1014 souches représentatives de Madagascar isolés de 2005 à 2007 ont été typés par le spoligotypage. Les génotypes définis ont servi pour l’estimation de la transmission de la TB et l’identification des sources potentielles de la TB ; ensuite, 156 BK endémiques de Madagascar portant l’identité SIT109 ont été typés par la méthode des MIRU-VNTR (« Mycobacterial Interspersed Repetitive Units – Variable Number of Tandem Repeat ») afin d’étudier leur diversité, leur niveau d’évolution et le niveau de distribution de la TB au niveau d’une seule souche et enfin, 523 patients ont été recrutés à Antananarivo en 2013 afin de typer par le spoligotypage leur BK, d’identifier à partir de leur génotype ceux qui sont potentiellement associés à des cas de transmission récente et d’analyser leur clusterisation spatiale par la méthode de Kulldorff.Les résultats nous ont montré une grande diversité génétique des BK circulant dans le pays avec une prédomination de deux lignées de BK qui sont les souches « East african Indian » et « Tuscan » ; une distribution particulière des BK dans la capitale par rapport aux autres provinces ; des similitudes particulières des BK circulant avec des pays comme les USA, la France, l’Italie, le Danemark, l’Arabie Saoudite ou encore le Pays Bas ; une grande diversité des souches SIT109 ainsi que leur distribution dans tout le pays ; ainsi que quatre clusters spatiaux de cas de TB associé à la transmission récente dans la capitale.Cette étude nous a permis de déterminer que la transmission de la TB à Madagascar est toujours très active et se fait à très grande échelle, une petite part de la TB à Madagascar a pu être importée par les populations d’origines mais la majorité des cas actuels provient d’importation assez récente de BK de plusieurs régions du monde. Douze Fokontany de la capitale correspondent à des zones à risque de transmission de la TB et méritent une attention particulière aux responsables de la lutte contre la TB à Madagascar et enfin la méthode combinant génotypage et analyse spatiale permet la détection de ces zones à risque et pourrait servir pour le « Programme National de Lutte contre la Tuberculose » d’outil d’aide à la décision pour les stratégies de lutte contre la TB dans tout Madagascar.

For improving the fight against tuberculosis in Madagascar, we decided to conduct studies on the analysis of the diversity and spatio-temporally distribution of BK genotypes circulating in Madagascar for analyzing the TB transmission mode and the potential origins of Malagasy TB. More specifically, It is to study the genetic diversity and distribution of genotypes of M. tuberculosis strains in the country to assess the transmission level of the disease and to identify the potential sources of Malagasy TB; secondly, to study the diversity of the endemic strain of Madagascar, SIT109, in order to assess the transmission level of the strain inside the island and its level of evolution; and third, to identify TB transmission areas by combining spatial analysis and genotyping, starting with a pilot study in the capital.To achieve this, 1014 BK representative of Madagascar isolated in 2005 to 2007 were typed by the spoligotyping. Defined genotypes were used to estimate the TB transmission level and the identification of potential sources of malagasy TB; after, 156 endemic BK from Madagascar bearing the identity SIT109 were typed by the MIRU-VNTR (Mycobacterial Interspersed Repetitive Units – Variable Interspersed Repeatitive Units) method to study their diversity, their evolution level and the level of TB transmission at a single strain; and finally, 523 patients were recruited in Antananarivo in 2013 in order to type by spoligotyping their BK, to identify from their genotype those that are potentially associated with recent transmission cases and to analyze their spatial clustering by the Kulldorff method.The results showed a high genetic diversity of BK circulating in the country with a predominance of two strains, “East African Indian and “Tuscan”; a particular distribution of BK genotypes in the capital compared to the other provinces and particular similarities of the BK circulating with countries such as the USA, France, Italy, Denmark, Saudi Arabia or the Netherlands; a high variety of SIT109 strains and their distribution throughout the country; as well as four TB cases associated with recent transmission spatial clusters in the capital.This study allowed us to determine that the TB transmission in Madagascar is still very active and it is done on a very large scale, a small part of TB in Madagascar could be imported by the origin populations but the majority of cases is due to relatively recent importations of BK from several regions of the world. Twelve Fokontany in the capital corresponds to TB high risk transmission areas and need special attention to those responsible for the control of TB in Madagascar and finally the method combining genotyping and spatial analysis allows the detection of these high risk areas and could be used for the “Programme National de Lutte contre la TB” as a decision tool for orientation of the TB fight strategies throughout Madagascar