Etude des infections respiratoires en milieu rural au Sénégal

Study of respiratory infections in rural areas Senegal

• Auteur / Autrice : Dame Ndiaye
• Direction : Florence Fenollar, Cheikh Sokhna
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie-Santé - Spécialité Maladies Infectieuses
• Date : Inscription en doctorat le 01/12/2020
• Etablissement(s) : Aix-Marseille en cotutelle avec Université Cheikh Anta Diop
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : RITMES - Risques Infectieux Tropicaux, Microorganismes EmergentS

Mots clés

Mots clés libres

Infections respiratoires

Sénégal

Milieu rural

SARS-CoV-2

Tests qPCR multiplex

Séquençage NGS

Respiratory infections

Senegal

Rural areas

SARS-CoV-2

Multiplex qPCR assays

NGS sequencing

Résumé

Les infections aiguës des voies respiratoires (IRA) sont l'une des principales causes de morbidité et de mortalité dans le monde entier, en particulier dans les pays aux ressources limitées. Elles sont des pathologies couramment omniprésentes affectant les adultes et les enfants, dont environ 25% des décès avant l'âge de 5 ans sont attribuables. Davantage de données sont nécessaires sur les virus et les bactéries respiratoires en circulation dans différentes zones géographiques et écosystèmes. L'isolement et l'identification de l'agent pathogène sont délicats et ne sont pas à la portée de tous les établissements de santé. Le diagnostic des maladies infectieuses fait actuellement appel à diverses méthodes de laboratoire. Nous avons commencé à étudier les causes des fièvres non paludéennes avec la mise en place de Point-Of-Care (POC) dans deux zones rurales sénégalaises. Cependant, les méthodes de diagnostic viral ont considérablement évolué avec l'avènement des techniques de biologie moléculaire, et plus particulièrement des tests moléculaires dits « multiplex », qui permettent la détection simultanée d'un grand nombre d'agents pathogènes infectieux. Sur la base de ce répertoire d'espèces bactériennes et virales, nous avons développé des systèmes multiplex « maison » et effectué le transfert de ces systèmes sur le terrain au Sénégal. De plus, nous avons mis en place une plateforme de séquençage de nouvelle génération (NGS) basée sur le MinION pour détecter les virus et bactéries responsables d'infections respiratoires chez les patients fébriles des établissements de santé de la région de Niakhar et dans sept autres villages. Les tests de diagnostic moléculaire ont permis de déterminer les proportions de portages et d'infections de ces microorganismes et leur identification par séquençage chez 713 prélèvements provenant de 1251 patients fébriles et 452 patients asymptomatiques. Chez les sujets symptomatiques, les virus les plus fréquemment détectés étaient l'adénovirus, les virus de la grippe, le rhinovirus, le SRAS-CoV-2, et le VRS. Les bactéries les plus fréquemment détectées étaient Streptococcus pneumoniae et Haemophilus influenzae. Alors que chez les personnes asymptomatiques, l'adénovirus, le bocavirus, l'entérovirus et le coronavirus saisonnier HKU1 étaient prédominants. De plus, nous avons identifié des variants d'omicron pour le SRAS-CoV-2, du H3N2 pour la grippe, le HKU1 B et le Bocavirus 1 lors du séquençage. Les données épidémiologiques du Sénégal montrent un niveau élevé de circulation des micro-organismes respiratoires chez les patients fébriles aussi bien que les personnes asymptomatiques, y compris ceux évitables par la vaccination, soulignant l'importance des campagnes de vaccination. De plus, la disponibilité d'outils de diagnostic étiologique en temps réel abordables permettra d'adapter la prise en charge le plus efficacement possible, de gérer la contagion et de réaliser une surveillance sentinelle des micro-organismes respiratoires circulants.

Acute respiratory tract infections (ARI) are one of the leading causes of morbidity and mortality worldwide, especially in resource-limited countries. They are commonly ubiquitous pathologies affecting adults and children, accounting for about 25% of deaths before the age of 5. More data are needed on viruses and respiratory bacteria circulating in different geographical areas and ecosystems. Isolating and identifying the pathogen is tricky and not within the reach of all healthcare facilities. The diagnosis of infectious diseases currently involves a variety of laboratory methods. We have started to study the causes of non-malarial fevers with the implementation of Point-Of-Care (POC) in two rural Senegalese areas. However, viral diagnostic methods have evolved considerably with the advent of molecular biology techniques, and more particularly molecular tests known as ''multiplexes'', which allow the simultaneous detection of a large number of infectious pathogens. Based on this repertoire of bacterial and viral species, we developed ''in-house'' multiplex systems and carried out the transfer of Duplex/Triplex systems in the field in Senegal. In addition, we have set up a MinION-based next-generation sequencing (NGS) platform to detect viruses and bacteria responsible for respiratory infections in febrile patients in health facilities in the Niakhar region and in seven other villages. Molecular diagnostic tests were used to determine the proportions of carriages and infections of these microorganisms and their identification by sequencing in 713 specimens from 1251 febrile patients and 462 asymptomatic patients. In symptomatic individuals, the most frequently detected viruses were adenovirus, influenza viruses, rhinovirus, SARS-CoV-2, and RSV. The most frequently detected bacteria were Streptococcus pneumoniae and Haemophilus influenzae. While in asymptomatic people, adenovirus, Bocavirus, enterovirus and seasonal coronavirus HKU1 were predominant. In addition, we identified variants of omicron for SARS-CoV-2, H3N2 for influenza, HKU1 B and Bocavirus 1 during sequencing. Epidemiological data from Senegal show a high level of circulation of respiratory microorganisms in febrile patients as well as asymptomatic people, including those preventable by vaccination, highlighting the importance of vaccination campaigns. In addition, the availability of affordable real-time etiological diagnostic tools will make it possible to adapt management as effectively as possible, manage contagion and carry out sentinel surveillance of circulating respiratory micro-organisms.