Etudier l'origine et l'écologie de virus émergents et re-émergents : arbovirus en Afrique

Revisit dogmas on origins and ecology of emerging and re-emerging infectious Diseases : arboviruses in africa

• Auteur / Autrice : Raisa Silva Raulino
• Direction : Martine Peeters, Ahidjo Ayouba
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 15/12/2021
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : TransVIHMI, UMI 233 IRD (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Martine Peeters, Ahidjo Ayouba, Renato S. de Aguiar, Richard Njouom, Vincent Foulongne, Marcelo A. Soares
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Renato S. de Aguiar, Richard Njouom

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épidémiologie

Épidémies

Afrique

Arbovirus

Mots clés libres

Arbovirus

Réservoir

Primates

Chauves Souris

Afrique

Arboviruses

Reservoir

Primates

Bats

Africa

Résumé

Les arbovirus sont responsables d'un fardeau de santé publique important dans le monde entier avec plus de 150 espèces virales ayant la capacité de provoquer des maladies chez l'homme. Presque tous sont zoonotiques et circulent entre les hôtes vertébrés et les vecteurs hématophages tels que les moustiques, les tiques et les moucherons. Presque tous sont maintenus dans des cycles de transmission sylvatiques impliquant la faune. Depuis lors, les arbovirus ont provoqué des épidémies dans le monde entier et de nouveaux arbovirus ont émergé de leurs réservoirs sylvatiques tels que les virus West Nile, Usutu et Zika comme exemples les plus récents. Comprendre l'émergence de la maladie arbovirale chez l'homme et développer des méthodes de surveillance pour prédire son apparition dépend de la compréhension de l'écologie des différents arbovirus et de leurs cycles de vie. Pendant les périodes enzootiques, les arbovirus survivent via des cycles de vie sylvatiques qui peuvent impliquer une variété d'espèces dont beaucoup ne sont actuellement pas identifiées, notamment en Afrique. On ne sait pas exactement quelles espèces animales et combien peuvent contribuer au maintien des arbovirus dans la nature, néanmoins les cycles sylvatiques/zoonotiques de nombreux virus transmis par les moustiques sont présentés avec des moustiques arboricoles se nourrissant de primates non humains (PNH). Cependant, cela peut être extrêmement simplifié car le nombre de leurs populations et le nombre d'animaux sensibles à tout moment ne sont pas suffisants pour maintenir les cycles sylvatiques et d'autres mammifères sont probablement également impliqués. Ainsi, l'objectif de ce projet est de fournir de nouvelles informations sur le réservoir animal ou les hôtes amplificateurs, l'écologie des arbovirus dans les pays africains et de documenter l'étendue des taux d'infection chez les animaux. Nous avons développé un outil sérologique qui permet la détection simultanée d'anticorps IgG dirigés contre plusieurs arbovirus dans un seul échantillon biologique. Avec ce dosage immunologique multiplex hautement sensible et spécifique, nous avons criblé plus de 6000 échantillons d'une grande diversité d'espèces de primates et de chauves-souris en Afrique centrale et de l'Ouest. Les primates du Cameroun et de la République démocratique du Congo ont montré une prévalence globale d'IgG inférieure à 5%. Les espèces de chauves-souris en Guinée, au Cameroun et en République démocratique du Congo ont montré une prévalence globale d'IgG de 8,45 %. Tant les échantillons de primates que de chauves-souris ont réagi avec au moins un des dix antigènes testés, des séroprévalences variables ont été observées selon les sites de collecte, le comportement environnemental de l'espèce et pour le virus. Nous concluons que les PNH africains ne sont probablement pas le seul réservoir des arbovirus testés et la présence d'anticorps IgG chez les chauves-souris suggère qu'ils pourraient également jouer un rôle dans le cycle sylvatique des arbovirus en plus des PNH.Mots clés : Arbovirus, Primates, Chauves-souris, Afrique, Anticorps, Luminex

Arboviruses are responsible for a significant public health burden throughout the world with over 150 viral species having capacity to cause disease in humans. Almost all of them are zoonotic and circulate between vertebrate hosts and hematophagous vectors such as mosquitoes, ticks and midges. Almost all are maintained in sylvatic transmission cycles involving wildlife. Ever since, arboviruses have caused outbreaks around the world and new arboviruses have emerged from their sylvatic reservoirs such as West Nile, Usutu and Zika viruses as the most recent examples. Understanding the emergence of arboviral disease in humans and developing surveillance methods to predict its occurrence depends upon the understanding of the ecology of the different arboviruses and their life-cycles. During enzootic periods, arboviruses survive via sylvatic life cycles which can involve a variety of species of which many are currently not identified, especially in Africa. It is unclear which and how many animal species can contribute to the maintenance of arboviruses in nature, nevertheless the sylvatic/zoonotic cycles of many mosquito-borne viruses are presented with arboreal mosquitos feeding on non-human primates (NHPs). However, this is can be extremely oversimplified because their population numbers and number of susceptible animals at any time, are not enough to maintain sylvatic cycles and other mammals are probably also involved. Thus, the goal of this project is to provide new insights in the animal reservoir or amplifier hosts, the ecology of arboviruses in African countries and document extent of infection rates in animals. We developed a serological tool that allows simultaneous detection of IgG antibodies to multiple arboviruses in a single biological sample. With this highly sensitive and specific multiplex immunoassay, we screened more than 6000 samples from a wide diversity of primate and bat species across Central and West Africa. Primates from Cameroon and Democratic Republic of Congo showed an overall IgG prevalence is below 5%. Bat species across Guinea, Cameroon and Democratic Republic of Congo showed an overall IgG prevalence of 8.45%. Both, primate and bat samples, reacted with at least one of the ten antigens tested, variable seroprevalences were observed according to collection sites, environmental behavior of the species and for the virus. We conclude that African NHPs are most likely not the only reservoir for the arboviruses tested and the presence of IgG antibodies in bats suggests that they could also play a role in the sylvatic cycle of arboviruses in addition to NHPs.Key words: Arboviruses, Primates, Bats, Africa, Antibodies, Luminex