PhD: Eco-épidémiologie de l'échinococcose alvéolaire: registres, échelles, modèles et dynamiques

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Eco-épidémiologie de l'échinococcose alvéolaire: registres, échelles, modèles et dynamiques

Direction : Patrick Giraudoux (Pr); co-direction: Frédéric Grenouillet (Dr) et Jenny Knapp (Dr);

Contact: Patrick Giraudoux, 03 81 66 57 45, patrick.giraudoux@univ-fcomte.fr

Date du concours: début septembre, Ecole doctorale Homme, environnement, santé, http://ed-hes.univ-fcomte.fr

Contexte et description du travail de thèse

L'échinococcose alvéolaire humaine est une maladie parasitaire gravissime causée par la larve d'un vers plat, le ténia échinocoque, qui se développe principalement dans le foie sous une forme tumorale. L'infection se fait par absorption des œufs du parasite, passés dans l'environnement dans les fèces de carnivores (renard, chien, chat). Ceux-ci hébergent dans l'intestin la forme adulte du parasite. Les œufs peuvent également infecter des petits mammifères (campagnols) où ils développent dans le foie une prolifération de tissus parasitaires et de larves appelée métacestode. La consommation par un carnivore d'un petit mammifère contaminé permet au parasite de se développer en vers adultes, et donc de boucler son cycle de vie.

Il a été montré que le statut épidémiologique du parasite Echinococcus multilocularis avait subi d'importantes évolutions depuis le début des années 90: extension de son aire de distribution vers le nord et l'ouest de l'Europe dans des pays et régions où il était inconnu auparavant (Lucius and Bilger 1995); augmentation de sa prévalence dans les populations vulpines (Giraudoux et al. 2001, Berke et al. 2008); portage par le renard dans les zones urbaines (Deplazes et al. 2004). Plus de 1100 cas humains ont été répertoriés en Europe dont 450 en France (Grenouillet et al. 2010),. La Franche-Comté a le triste privilège de compter plus de la moitié des cas connus en France.

Depuis le début des années 80s, à l'initiative des Prs DA Vuitton et S Bresson-Hadni, les cas humains d'échinococcose alvéolaire sont colligés dans un registre dont la maintenance est financée, depuis 2003 par l'Institut National de Veille Sanitaire au sein du Registre FrancEchino. Le recueil des cas et la coordination du réseau est assuré au laboratoire de Parasitologie du CHU de Besançon par les Drs J Knapp et F Grenouillet, sous la responsabilité du Pr Laurence Millon.

Depuis le début des années 2000, l'infection des populations vulpines de renard a été suivie, parmi les 47 départements français adhérents à l'Entente interdépartementale Rage Zoonose (ERZ), par un
consortium composé de l'ERZ, du laboratoire Chrono-environnement de l'Université de Franche-Comté et du CNRS (Pr P Giraudoux et Dr F Raoul), et de l'Agence Nationale de Sécurité Sanitaire (ANSES). Cette enquête permet une description à grain fin de la distribution du parasite pendant cette période. La première couverture de l'ensemble des départements s'achève cette année.

L'ensemble de données humaines et vulpines constitue un observatoire unique permettant de tester un certain nombre d'hypothèses sur la distribution de l'exposition humaine et vulpine à l’échinocoque.

Les dernières analyses d'épidémiologie humaine portant sur le registre humain datent de la fin des années 80 pour la Franche-Comté (Vuitton et al. 1990), et de la fin des années 90 pour le Doubs (Viel et al. 1999). Des dépistages sérologiques systématiques réalisés pendant cette période chez les adhérents de la Mutualité sociale agricole du Doubs complètent ce tableau (Bresson-Hadni et al. 1994). Depuis, les méthodes d'analyse spatiale en éco-épidémiologie ont considérablement évolué, offrant une panoplie d'outils statistiques (approches bayésiennes non linéaires, etc.) et documentaires (bases de données issues d'imagerie satellitaire, réseaux de monitoring des populations de renard et de campagnols, etc.) mieux adaptées au traitement des situations écologiques et épidémiologiques complexes (c.f. par exemple Pleydell et al. 2008). Compte-tenu des évolutions possibles de distribution de la maladie dans les populations humaines (Kern et al 2003) et du besoin d’une analyse approfondie des données du registre FrancEchino_ (Grenouillet et al. 2010), il apparaît nécessaire de réaliser une nouvelle évaluation de situation épidémiologique générale, et des déterminants environnementaux pouvant expliquer d'éventuelles évolutions. Elle s'appuiera sur ces nouveaux outils, et visera à concevoir de nouvelles approches éco-épidémiologiques permettant d'explorer, dans l'espace et dans le temps, de façon multi-scalaire, les déterminants environnementaux (paysages, climats, populations d'hôtes, etc.) de la distribution des cas humains et vulpins.

Les données d'infection vulpine sont basées sur des analyses de fèces (non invasives, mais de sensibilité moyenne) et des méthodes plus invasives (par autopsie, sensibles mais difficiles à réaliser
à une large échelle). Il est donc nécessaire de proposer une technique sensible mais réalisable à large échelle. De nouveaux outils moléculaires (PCR quantitative qPCR) sont ainsi en développement,
au sein de la plateforme de biologie moléculaire de l’UMR Chrono-environnement, pour permettre la détection quantitative de l’ADN du parasite dans les fèces de renard. Le support de cette plateforme
apporte non seulement la possibilité d’une optimisation et d’une standardisation des méthodes (automate d’extraction, bioanalyseur, automate de distribution des plaques), mais aussi la possibilité
de typage des souches d’Echinococcus circulant au sein des différents espaces étudiés.

Ces approches viseront à améliorer, in fine, les méthodes d'épidémiosurveillance nationale, comme celles mises en place dans divers pays européens.

Le ou la candidat(e) devra présenter un intérêt et des compétences pour l'analyse des données et la modélisation spatiale, dans l'environnement R et dans le domaine SIG et télédétection (QGIS, GRASS, etc.); il (elle) devra également présenter un intérêt pour les études de terrain (permis B obligatoire) et l’application en laboratoire de méthodes de biologie moléculaire. Le sujet pourra être adapté en fonction des compétences spécifiques et des propositions du (de la) candidat(e).

Collaborations : Registre FrancEchino – InVS – CHU Jean Minjoz, L Millon, S Bresson-Hadni, DA Vuitton; Entente interdépartementale rage zoonoses (ERZ): B Combes et collègues; ANSES – Laboratoire de la rage et des pathologies des animaux sauvages (LERPAS): F Boué et collègues; autres UMR6249: Francis Raoul

Berke, O., T. Romig and M. von Keyserlingk. 2008. Emergence of Echinococcus multilocularis among Red Foxes in northern Germany, 1991-2005. Veterinary Parasitology 155: 319-322.

Bresson-Hadni, S., J.J. Laplante, D. Lenys, P. Rohmer, B. Gottstein, P. Jacquier, P. Mercet, J.P. Meyer, J.P. Miguet and D.A. Vuitton. 1994. Seroepidemiological screening of Echinococcus multilocularis infection in a European area endemic for Alveolar echinococcosis. Am. J. Trop. Med. Hyg. 51: 837-846.

Deplazes, P., D. Hegglin, S. Gloor and T. Romig. 2004. Wilderness in the city: the urbanization of Echinococcus multilocularis. Trends in Parasitology 20: 77-84.

Giraudoux, P., F. Raoul, K. Bardonnet, P. Vuillaume, F.P. Tourneux, F. Cliquet, P. Delattre and D.A. Vuitton. 2001. Alveolar echinococcosis: characteristics of a possible emergence ad new perspectives in epidemiosurveillance. Medecine et maladies infectieuses 31: 247-256.

Grenouillet, F., J. Knapp, L. Millon, V. Raton, C. Richou, M. Piarroux, R. Piarroux, G. Mantion, D. Vuitton and S. Bresson-Hadni. 2010. L’échinococcose alvéolaire humaine en France en 2010. Bull. Epidemiol. Hebd. Hors-Série, 14 septembre: 24-25.

Lucius, R. and B. Bilger. 1995. Echinococcus multilocularis: increased awareness or spreading of a parasite? Parasitology today 11: 430-434.

Pleydell, D.R.J., Y.R. Yang, F.M. Danson, F. Raoul, P.S. Craig, D.P. McManus, D.A. Vuitton, Q. Wang and P. Giraudoux. 2008. Landscape Composition and Spatial Prediction of Alveolar Echinococcosis in Southern Ningxia, China. Plos Neglected Tropical Diseases 2.

Viel, J.F., P. Giraudoux, V. Abrial and S. Bresson-Hadni. 1999. Water vole (Arvicola terrestris scherman) density as risk factor for human alveolar echinococcosis. Am. J. Trop. Med. Hyg. 61: 559-565.

Vuitton, D., S. Bresson-Hadni, M. Liance, J.P. Meyer, P. Giraudoux and D. Lenys. 1990. L'échinococcose alvéolaire humaine : hasard épidémiologique ou fatalité immunologique? Gastroentérologie clinique et biologique 14: 124-130.