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National audience; Les réalités du monde microbien chez les éleveurs de petits ruminants : enquêtes anthropologiques partant de l'exemple de la fièvre Q Journées scientifiques AEEMA 13 mai 2022

International audience

National audience

Q fever is a widespread zoonotic disease caused by the intracellular bacterium Coxiella burnetii. While transmission is primarily but not exclusively airborne, ticks are usually thought to act as vectors on the basis of early microscopy studies. However, recent observations revealed that endosymbionts of ticks have been commonly misidentified as C. burnetii, calling the importance of tick-borne transmission into question. In this study, we re-evaluated the vector competence of the African soft tick Ornithodoros moubata for an avirulent strain of C. burnetii. To this end, we used an artificial feeding system to initiate infection of ticks, specific molecular tools to monitor further infections, and culture assays in axenic and cell media to check for the viability of C. burnetii excreted by ticks. We observed typical traits associated with vector competence: The exposure to an infected blood meal resulted in viable and persistent infections in ticks, trans-stadial transmissions of infection from nymphs to adults and the ability of adult ticks to transmit infectious C. burnetii. However, in contrast to early studies, we found that infection differed substantially between tick organs. In addition, while adult female ticks were infected, we did not observe C. burnetii in eggs, suggesting that transovarial transmission is not effective. Finally, we detected only a sporadic presence of C. burnetii DNA in tick faeces, but no living bacterium was further isolated in culture assays, suggesting that excretion in faeces is not a common mode of transmission in O. moubata., Author summary The intracellular bacterium Coxiella burnetii is the agent of Q fever, a widespread zoonotic disease. Some early detection reports and microscopy studies identified ticks as vectors of Q fever but more recent studies and molecular analyses revealed that endosymbionts of ticks have been commonly misidentified as C. burnetii: It raises questions of whether ticks play an important role in Q fever transmission. In our study, we therefore experimentally re-evaluate the vector competence of the African soft tick Ornithodoros moubata for C. burnetii. We found that O. moubata can be infected by C. burnetii after the exposure to an infected blood meal. It resulted in viable and persistent infections in ticks, a trans-stadial transmission and the ability of adult ticks to transmit infection when feeding. Infection was however not transmitted transovarially or by faeces as early reported. Overall, we conclude that O. moubata may act as a driver of the transmission and of the spatial dispersal of Q fever among vertebrates where this tick is present in Africa.

Q fever is a zoonotic disease, caused by the bacterium Coxiella burnetii. Most of human clinical cases are related to an exposition to domestic ruminants. Because domestic ruminants may be latently infected or intermittently shed the bacterium, serological methods such as ELISA are recommended by the OIE for the detection of past or present infections by C. burnetii. However, no gold standard method is available to assess with certainty the serological status of an animal. To date, three ELISA tests (later referred to as test 1, 2 and 3) are commercialized in Europe but their diagnostic performances are not well known. The thesis manuscript is divided into three parts, with the objectives: (1) to assess the diagnostic performances of the three ELISA tests commercialized for the serological diagnosis of C. burnetii infection in cattle, sheep and goats; (2) to assess true seroprevalence levels in these three domestic ruminant species based on test 2 while accounting for the diagnostic uncertainty of this test; (3) to develop an online tool to help stakeholders interpreting the results of a serological screening plan based on the results obtained in parts 1 and 2.This work is based on data collected for the Q fever surveillance program performed between 2012 and 2014 in 10 French departments. The database includes serological results from 9,972 cattle, 5,024 goats and 7,632 sheep sampled from 1,602 herds randomly selected. All samples were analyzed with test 2 and approximately 20% (n= 4,319) were also analyzed with tests 1, 2 and 3 at the French national reference laboratory for Q fever.Diagnostic performances of the three ELISA tests were assessed using a latent class model accounting for the diagnostic accuracy between the three tests. Diagnostic uncertainty values estimated for test 2 were used to model the distribution of the proportion of true seropositive herds in each department (within-herd seroprevalence) and the proportion of true seropositive animals in seropositive herds (within-herd seroprevalence) for each ruminant species. Finally, a freely accessible Shiny application was designed so that stakeholders may assess the probability that an animal tested or a herd screened is truly seropositive given the herd’s characteristics, the epidemiological context and the results of the screening plan performed. This work allows better interpreting ELISA results obtained as part of a Q fever targeted screening plan or surveillance program at the scale of herds, regions or even countries. It provides first answers to the mandatory requirements related to the recent application of the EU 2018/1882 regulation, which classifies Q fever as a category E disease with a need for surveillance., La fièvre Q est une maladie zoonotique causée par la bactérie Coxiella burnetii. La plupart des cas cliniques humains recensés sont liés à une exposition à des ruminants domestiques excréteurs de la bactérie. Chez les ruminants domestiques, en raison de la présence de porteurs latents et de l’excrétion intermittente de la bactérie, les tests sérologiques de type ELISA sont recommandés par l’OIE pour témoigner d’infections passées ou en cours. Cependant, il n’existe pas de méthode gold standard permettant de déterminer avec certitude le statut sérologique des individus. À ce jour, trois tests ELISA (ci-après nommés test 1, 2, 3) sont commercialisés en Europe, mais leurs performances diagnostiques sont mal connues. La thèse est divisée en trois parties avec respectivement pour objectifs : (1) d’estimer les performances diagnostiques chez les bovins, ovins et caprins des trois tests ELISA commercialisés en Europe pour le diagnostic sérologique des infections par C. burnetii ; (2) d’estimer les séroprévalences réelles des infections par C. burnetii chez ces trois espèces de ruminants domestiques sur la base du test 2 en prenant en compte son incertitude diagnostique ; (3) de construire un outil en ligne d’aide à l’interprétation des plans de dépistage sérologique en intégrant les estimations réalisées dans les parties 1 et 2. Les travaux s’appuient sur les données collectées dans le cadre du dispositif de surveillance de la fièvre Q mis en place entre 2012 et 2014 dans dix départements français. La base de données comprend 9 972 bovins, 5 024 caprins et 7 632 ovins échantillonnés dans 1 602 élevages sélectionnés de façon aléatoire. Tous les échantillons de sérum ont été analysés avec le test 2 par un panel de laboratoires d’analyses vétérinaires et environ 20 % (n= 4 319) ont également été analysés avec les tests 1, 2 et 3 au laboratoire national de référence de la fièvre Q. Les performances diagnostiques des trois tests ELISA pour chaque espèce de ruminant ont été estimées à l’aide d’un modèle à classes latentes prenant en compte la dépendance conditionnelle entre les trois tests. L’incertitude diagnostique estimée pour le test 2 a permis d’étudier la distribution de la proportion d’élevages séropositifs selon les départements (séroprévalence inter-élevage) et la proportion d’animaux séropositifs selon les élevages (séroprévalence intra-élevage) pour chacune des espèces. Enfin, une application Shiny libre d’accès à destination des acteurs de terrain a été développée pour permettre d’estimer la probabilité que l’individu testé ou le troupeau dépisté soit réellement séropositif sachant les caractéristiques de l’élevage, le contexte épidémiologique et les résultats du plan de dépistage réalisé. L’ensemble de ces travaux permet de mieux interpréter les résultats obtenus avec ces tests ELISA dans le cadre d’un dépistage ciblé ou d’un programme de surveillance de la fièvre Q à l’échelle d’élevages, de régions, voire de pays. Ils proposent donc des éléments de réponses aux exigences réglementaires récemment mises en application dans le cadre du Règlement (UE) 2018/1882 et catégorisant la fièvre Q comme une maladie de catégorie E à surveillance obligatoire.

National audience; Fin janvier 2019, trois premiers cas humain de fièvre Q ont été signalés à l’ARS (Agence régionale de santé) Nouvelle Aquitaine, tous élèves d’un lycée professionnel agricole doté d’une exploitation ovine laitière. L’élevage était alors touché par des avortements : la fièvre Q avait été suspectée en octobre sur une première série touchant quelques brebis adultes, puis confirmée, et suivie de plus de 40% des primipares qui ont avorté de fin décembre à février. Au final sur les 12 suspicions de cas humains, un seul a été confirmé. Néanmoins, près de 300 personnes pouvaient être considérées comme exposées (élèves, personnels) au sein du lycée agricole. La bergerie est située à proximité des autres bâtiments de l’exploitation et du lycée, l’ensemble est encerclé par les pâtures. De plus cet élevage est amené à se déplacer et à monter en estive avec d’autres élevage. Ce contexte a incité les acteurs de santé publique et vétérinaire à conduire des investigations et à préconiser des mesures de gestion.Au moment de la seconde vague d’avortements, l’excrétion par les animaux et la contamination dans l’environnement étaient massives. L’arrêt des activités a été établi le 21 janvier. L’ensemble des animaux a été vacciné y compris les nouvelles agnelles (de Cremoux et al., 2012). La bergerie a été curée et le fumier entassé à l’abris du vent puis composté. Deux nettoyages et désinfections (N/D) ont été réalisés, le dernier à l’aide d’un sporicide et après curage et sortie des animaux. Le suivi de l’évolution des niveaux de bactéries a révélé une diminution de l’excrétion par les animaux mais une persistance de fortes charges dans l’environnement. L’effet des N/D est apparu négligeable. Le suivi est poursuivi sur une année supplémentaire.Globalement, la transmission à la population humaine a été faible par rapport à la forte excrétion et la forte contamination. Les tests quantitatifs qui ont été utilisés (sur chiffonnettes (Carrié et al., 2019), sur laine pour la première fois) pour évaluer la contamination environnementale sont cruciaux pour cette zoonose transmissible par voie aérienne. Néanmoins les bactéries mortes comme vivantes peuvent être révélées par PCRq et des évolutions techniques sont nécessaires. De plus, les conditions favorisant la transmission sont encore mal connues. Un retour d’expériences, mais aussi une enquête sociologique afin de décrypter les perceptions et les représentations des acteurs pour mieux anticiper et vivre de telles situations de crise, sont également prévues.

Coxiella burnetii est une bactérie zoonotique dont les ruminants, surtout les petits ruminants, sont la source principale de transmission aux humains. Une infection humaine à cette bactérie peut dans sa phase persistante, et dans une moindre mesure dans sa phase aiguë, causer des problèmes de santé sévères. Très peu d’information relative au risque d’infection par cet agent pathogène est disponible dans la population humaine du Québec. Une étude a donc été entreprise dans cinq régions administratives du sud-ouest du Québec (Lanaudière, Laurentides, Laval, Montérégie et Montréal) pour apporter des connaissances sur le risque d’infection à C. burnetii dans la population adulte générale de ces régions ainsi que pour investiguer de potentiels facteurs de risque de séropositivité à cette bactérie. Des séroprévalences apparentes de 1.2% (IC 95% : 0.0-6.5), 2.6% (IC 95% : 0.0-5.6) et 5.9% (IC 95% : 3.0-8.9) ont respectivement été estimées dans les régions de Montréal, de Lanaudière et de la Montérégie. Un individu séropositif (1/9) a été détecté à Laval, alors qu’aucun individu séropositif (0/14) n’a été détecté dans la région des Laurentides. Un pourcentage de résultats séropositifs plus élevé a été identifié chez les vétérinaires en comparaison aux participants ne travaillant pas en contact avec des animaux (OR = 6.21; IC 95% : 1.61-23.99; P, Coxiella burnetii is a zoonotic bacterium for which the main source of transmission to humans are ruminants, especially small ruminants. A human infection with this pathogen can, in its persistent phase, and to a lesser extent in its acute phase, cause severe health problems. Very little information is available about the risk of infection with this pathogen in the human population of Quebec. A study was therefore undertaken in five administrative regions of southwestern Quebec (Lanaudière, Laurentides, Laval, Montérégie and Montréal) to provide information on the risk of infection with C. burnetii in the general adult population of these regions and to investigate potential risk factors of seropositivity to this bacterium. Observed seroprevalences of 1.2% (95% CI : 0.0-6.5), 2.6% (95% CI : 0.0-5.6), and 5.9% (95% CI : 3.0-8.9) were estimated in the regions of Montréal, Lanaudière and Montérégie respectively. One seropositive individual (1/9) was detected from the region of Laval, while no seropositive individuals (0/14) were detected from the Laurentides region. A higher percentage of seropositive results was identified among veterinarians compared to participants whose work does not involve contact with animals (OR = 6.21; 95% CI : 1.61-23.99; P

Q fever is a worldwide zoonosis caused by Coxiella burnetii, a strict intracellular bacterium. Domestic ruminants are the main reservoir of the pathogen. The aim of this study was to evaluate the seroprevalence of Q fever in cattle in Bejaia area, Northern Algeria. A total of 180 sera from 50 dairy herds was analyzed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Nineteen sera from 11 herds were positive. The indi­vidual prevalence was thus 10.6% (95% confidence interval [CI]: 6.1%−15.0%) and the herd seroprevalence was 22% (10.5%−33.5%). A statistically significant correlation was observed between seropositivity and a history of placental retention (p = 0.025) or metritis (p < 0.001), or repeat breed­ing (p = 0.026) in cows. Q fever therefore circulates in the dairy herds of this region. Other studies are strongly recom­mended to understand better the epidemiology of this disease.

After the documentation of sporadic cases of Q fever endocarditis, we conducted a serosurvey to assess Coxiella burnetii exposure on Reunion Island. Two hundred forty-one stored frozen human sera were analyzed using an immunofluorescence assay. The weighted seroprevalence of Q fever was of 6.81% (95% confidence interval, 4.02%–9.59%). Despite the absence of infection in youths

National audience

Le diagnostic et surtout l'attributatibilité d'une série d'avortements à Coxiella burnetii a fait l'objet d'une proposition dans le cadre de la démarche d'harmonisation nationale. Afin de maximiser la spécificité, un seuil élevé de 104 bactérie/mL a été établi. Toutefois, en bovin, un tel seuil est rarement atteint y compris dans des situations où l'implication de Coxiella semble réelle. Cette étude a ainsi comparé les résultats en qPCR obtenus sur des placentas en comparaison au gold standard théorique, l'histologie. Comme attendu, le seuil de 10⁴ maximise la spécificité mais la sensibilité correspondante (moins de 25%) est médiocre. Compte-tenu de la très forte spécificité à ce seuil, la nécessité de disposer d'un deuxième résultat positif en qPCR pourrait se discuter. Compte-tenu de la très faible sensibilité, on doit renforcer le message sur le besoin de sérologies concomitantes et peut-être ouvrir la discussion à réviser ce seuil chez les bovins ou en tout cas ne pas le considérer comme un seuil indiscutable

Q fever in French Guiana : a specific epidemiological context. During the last 15 years, several studies have been conducted to describe the epidemiology of animal and human Q fever in French Guiana. The main findings highlight disease specificity in this area associated with a unique and hypervirulent strain of Coxiella burnetii, suburban and close to forested area of transmission, pneumonia as primary manifestation of acute Q fever, wild animal reservoir and ticks as putative vector of the bacterium. Prevalence of the disease in French Guianese population remains unknown. A comprehensive health strategy is needed to prevent the disease. We present recent acquired knowledge and outstanding issues, in a “One Health” approach., Les études scientifiques menées sur la fièvre Q en Guyane au cours des quinze dernières années ont permis de répondre à de nombreuses interrogations sur l’épidémiologie humaine et animale de cette maladie. Les résultats observés démontrent une réelle spécificité locale de la fièvre Q, avec une souche de Coxiella burnetii unique et hypervirulente, une transmission suburbaine et en bordure de forêt, principalement sur la ville de Cayenne et ses alentours, des formes pulmonaires prédominantes, un réservoir sauvage de la bactérie et la possibilité d’une transmission vectorielle par les tiques. La prévalence réelle de la maladie dans la population guyanaise reste inconnue et conditionne la mise en oeuvre d’une stratégie de santé publique dédiée. Cette communication se propose de faire une synthèse sur l’ensemble des connaissances acquises et sur les questions qui demeurent, dans une approche One Health., Pommier de Santi Vincent, Marié Jean-Lou, Briolant Sébastien, Mahamat Aba, Djossou Félix, Epelboin Loïc, Lamour Thierry, Thoisy Benoît de, Raoult Didier, Edouard Sophie, Davoust Bernard. Spécificités épidémiologiques de la fièvre Q en Guyane. In: Bulletin de l'Académie Vétérinaire de France tome 169 n°2, 2016. pp. 148-154.

International audience; Coxiella burnetii can infect many animal species, but its circulation dynamics in and through horses is still unclear. This study evaluated horse exposure in an area known to be endemic for ruminants and humans. We assessed antibody prevalence in horse serum by ELISA, and screened by qPCR horse blood, ticks found on horses and dust from stables. Horse seroprevalence was 4% (n = 335, 37 stables) in 2015 and 12% (n = 294, 39 stables) in 2016. Of 199 horses sampled both years, 13 seroconverted, eight remained seropositive, and one seroreverted. Seropositive horses were located close to reported human cases, yet none displayed Q fever compatible syndromes. Coxiella DNA was detected in almost 40% of collected ticks (n = 59/148 in 2015; n = 103/305 in 2016), occasionally in dust (n = 3/46 in 2015; n = 1/14 in 2016) but never in horse blood. Further studies should be implemented to evaluate if horses may be relevant indicators of zoonotic risk in urban and suburban endemic areas.

Q fever is a worldwide zoonosis, due to a strict intracellular bacterium: Coxiella burnetii. Domestic ruminants mainly shed the bacteria in parturition products, vaginal mucus and feces. Humans and animals infect by inhalation of circulating pseudo-spores into the environment.Public and veterinary health issues therefore motivated the implementation of this PhD project in order to better control C. burnetii infections on farms. The objectives of this thesis were to provide descriptive epidemiological findings about: (a) circulation dynamics of C. burnetii in a naturally infected flock of sheep; (b) the genotypic diversity of circulating C. burnetii strains on domestic ruminant farms in France; (c) the phenotypic diversity of these strains as demonstrated by the use of two virulence models, one in vivo and one in vitro; and (d) the involvement of horses in the epidemiology of C. burnetii, by studying their exposure and a potential symptomatology.Longitudinal follow-up in a flock of sheep provided relevant tools to rapidly assess the risk of C. burnetii transmission when a flock was identified as infected, in terms of animal pens, diagnostic tools, or sampling periods to be preferred. We also identified three main genotypic groups of circulating strains in domestic ruminant farms in France where Q fever abortion were recorded. Two genotypic groups mainly included small ruminants, with one group mainly composed of sheep and the other mainly composed of goats. The third genotypic group was comprised almost exclusively of cattle. We have shown that the IS1111 gene significantly impacts the genotypic MLVA diversity observed. In addition to this species specificity, we have shown that the circulating genotypes in France were also spatiotemporally stable. We then developed two models of infection, one in vivo by inoculating CD1 male mice in the footpad of and one in vitro by infecting two macrophage cell lines: one bovine (SV40) and one ovine (MoCl4). These two models allowed us to show that the genotypic clusters were not systematically correlated with both the four phenotypic clusters identified in vivo from the analysis of the bacterial load in the mouse spleens and the analysis in vitro of the C. burnetii multiplication kinetics.Finally, the seroprevalence observed in horses within hyperendemic areas for Q fever in humans (Camargue and Plain of La Crau) suggests that horses are exposed to the bacteria in the area and that they may be a relevant indicator of the zoonotic risk. Nevertheless, our results were inconclusive on the clinical forms associated with Q fever in horses.In the future, the findings found in our work will allow a global understanding of the circulation dynamics of C. burnetii on domestic ruminant farms as well as in others animal species. Thus, all these data will ultimately improve surveillance, diagnosis and management of Q fever in public and veterinary health.; La fièvre Q est une zoonose de répartition mondiale due à une bactérie intracellulaire stricte, Coxiella burnetii. Les ruminants domestiques contaminent l’environnement en excrétant la bactérie principalement dans les produits de parturition, le mucus vaginal et les fèces. L’Homme et l’animal s’infectent ensuite par inhalation de pseudo-spores circulantes dans l’environnement. Des enjeux de santé publique et vétérinaires ont ainsi motivés la mise en place de ce projet de thèse afin de mieux maîtriser les infections par C. burnetii dans les élevages. Les objectifs de ce travail étaient de produire des connaissances épidémiologiques descriptives sur : (a) la dynamique de circulation de C. burnetii en élevage ovin naturellement infecté ; (b) la diversité génotypique des souches de C. burnetii circulantes dans les élevages de ruminants domestiques en France ; (c) la diversité phénotypique de ces souches via l’utilisation de deux modèles de virulence, un in vivo et un in vitro ; et (d) l’implication du cheval dans l’épidémiologie de la fièvre Q, en étudiant son exposition à C. burnetii ainsi qu’une potentielle symptomatologie.Le suivi longitudinal réalisé en élevage ovin a permis de fournir des indicateurs pertinents à utiliser pour évaluer rapidement le risque de transmission de C. burnetii en contexte infectieux, en termes de lots d’animaux, d’outils diagnostics ou encore de périodes d’échantillonnage à privilégier. Par ailleurs, nous avons également identifié trois grands clusters génotypiques de souches circulantes dans les élevages de ruminants domestiques en contexte d’avortement fièvre Q en France. Deux clusters génotypiques regroupent majoritairement les petits ruminants, dont un principalement les ovins et l’autre les caprins. Le troisième cluster génotypique est composé quasi-exclusivement de bovins. Nous avons montré que le gène IS1111 impacte significativement la diversité génotypique MLVA observée. Nous avons également montré qu’en plus d’une spécificité d’espèce, les génotypes circulants en France sont stables d’un point de vue spatio-temporel. Pour l’étude phénotypique, nous avons mis au point deux modèles d’infection, l’un in vivo par inoculation dans le coussinet plantaire de souris mâle CD1 et l’autre in vitro par infection de deux lignées cellulaires macrophagiques : l’une bovine (SV40) et l’autre ovine (MoCl4). Ces modèles nous ont permis d’identifier 4 clusters phénotypiques, qui n’étaient pas systématiquement corrélés aux trois clusters génotypiques, identifiés in vivo à partir de l’analyse de la charge bactérienne dans la rate de souris, ni aux cinétiques de multiplication de C. burnetii observés in vitro. Enfin, les séroprévalences obtenues chez le cheval dans une zone considérée hyperendémique pour l’Homme (Camargue et Plaine de La Crau) suggèrent que les chevaux sont exposés à la fièvre Q dans cette région et pourrait éventuellement être utilisés comme des indicateurs pertinents du risque zoonotique. Néanmoins, nos résultats ne nous permettent pas de conclure sur les formes cliniques potentiellement associées à la fièvre Q chez le cheval. À l’avenir, les résultats obtenus dans ce travail de thèse permettront une meilleure compréhension de la dynamique de circulation et des conséquences de l’infection par C. burnetii en élevages de ruminants domestiques et de chevaux. Ces données permettront in fine d’améliorer la surveillance, le diagnostic ainsi que la mise en œuvre de mesures de gestion sanitaire de la fièvre Q en santé publique et vétérinaire.

Among the numerous infectious diseases of interest in French Guiana (FG), two of them, two zoonoses, have recently experienced a revival of interest leading in a few years to a marked improvement in their knowledge. Several studies allowed as well discovering unexpected epidemiological features that have led us to question their emerging or reemerging character.Although cosmopolitan and with tropical a tropism, leptospirosis has been barely described in FG and on the Guiana Shield. The literature is old and reports only clinical cases or series, the most recent publication dating back to 1995. Several studies are presented in this work which have allowed to know a little more about this bacterial infection: exhaustive review of the literature, retrospective study of the reference national center reports, a retrospective multicenter study on leptos-piroses managed in FG between 2007 and 2014, with analysis of its determinants, demographic, ecological, clinical, sero-epidemiological, and a study comparing Guianese severe forms to those of North Africa.Although its presence had been suspected as early as the 1950s in FG, Q fever or Coxiella burnetii infection had not aroused interest locally until the late 1990s. The work here presents the progression of the knowledge of this bacterial infection, also cosmopolitan, but with unusual local specificities. In the course of the discoveries around this Guianese outbreak, we will present the contribution of our team to the progression of knowledge on this pathology and the contribution of answers bringing as much new questions. Thus the discussion will focus on this particular genotype, MST17, found exclusively in FG, which results in the highest incidence of Q fever in the world, a prevalence among pneumonias never found elsewhere. Moreover, the epidemiological cycle of the bacterium, usually based on livestock, seems to follow a completely different path and find its reservoir in wildlife. We also wonder about the contrast between the major public health problems that this disease represents in FG and the anecdotal character in the rest of Latin America.Finally, although these two zoonotic diseases may be described as "new diseases" in FG, it is likely that leptospirosis presents a recent increase in the number of cases related to the improvement of diagnostic techniques and the sensitization of physicians to this disease, but without real emergence, while Q fever seems to present a true emergent profile, with a recent increase in its incidence, and many unknowns linked to a very particular genotype.Many questions concerning these two infections remain unanswered, and the work is immense to better understand the stakes of these two diseases, both on the scale of FG and that of the Amazonian region and the Latin American continent., Parmi les nombreuses pathologies infectieuses dignes d’intérêt en Guyane, deux d’entre elles, deux zoonoses, ont connu récemment un regain d’intérêt conduisant en quelques années à améliorer nettement leur connaissance, mais également découvrir des particularités épidémiologiques inattendues qui nous ont amené à nous poser la question de leur caractère émergent ou réémergent. Bien que cosmopolite et à tropisme tropical, la leptospirose n’a que peu été décrite en Guyane et sur le bouclier des Guyanes. La littérature repose sur des cas cliniques ou série de cas anciens, la dernière publication remontant à 1995. Sont présentées ici plusieurs études qui ont permis d’en savoir un peu plus sur cette infection bactérienne : revue exhaustive de la littérature, étude rétrospective des rapports du CNR, étude rétrospective multicentrique sur les leptospiroses prises en charge en Guyane entre 2007 et 2014, avec analyse de ses déterminants, démographiques, écologiques, cliniques, séro-épidémiologique, comparaison de ses formes graves à celles d’Afrique du Nord. Bien que sa présence ait été identifiée dès les années 50 en Guyane, la fièvre Q ou infection à Coxiella burnetii, n’avait suscité localement aucun intérêt jusqu’à la fin des années 1990. Le travail ici présente la progression des connaissances sur cette infection bactérienne, également cosmopolite, mais avec des spécificités locales tout à fait inédites. Au fil des découvertes sur cette bactérie à la sauce guyanaise, nous présenterons la contribution de notre équipe à la progression du savoir sur cette pathologie et l’apport de réponses amenant tout autant de nouvelles. Ainsi les réflexions portent autour de ce génotype si particulier, le MST17, trouvé exclusivement en Guyane, qui entraine l’incidence la plus élevée au monde de la fièvre Q, une prévalence élevée parmi les pneumopathies retrouvée nulle ailleurs. En outre, le cycle épidémiologique de la bactérie, habituellement fondé sur le bétail, semble ici suivre un tout autre chemin et trouver son réservoir dans la faune sauvage. L’on s’interroge également sur le contraste entre le problème de santé publique majeur que cette maladie représente en Guyane et le caractère tout juste anecdotique dans le reste de l’Amérique latine.Finalement, bien que ces deux zoonoses puissent être qualifiées de « maladies nouvelles » en Guyane, il s’agit probablement pour la leptospirose d’une augmentation récente du nombre de cas lié à l’amélioration des techniques diagnostiques et à la sensibilisation des médecins à cette maladie, tandis que la fièvre Q semble présenter un véritable profil émergent, avec augmentation récente de son incidence, et de nombreuses inconnues lié à un génotype très particulier.Plusieurs questions concernant ces deux infections restent encore sans réponse, et le travail est immense pour mieux comprendre les enjeux de ces deux maladies, tant à l’échelle de la Guyane qu’à celle du continent latino-américain.

Our thesis is in the context of the first sero-epidemiological study on Q fever carried out in human health on the island of Reunion, in the parturientes of the two maternities in the south of Reunion Island. As a reminder, Q fever is a potentially fatal disease caused by the bacterial infection with Coxiella burnetii. It is an anthropozoonosis which is part of the emerging infectious diseases, recently identified among the threats of public health on the island of Reunion. The involvement of Q fever in the occurrence of obstetric complications in cattle is well known in the literature. In humans, Q fever is much more known for its cardiac and vascular complications. However, in various sero-epidemiological studies, it is inconsistently associated with poor obstetric prognosis. The specific objective of this work is to evaluate the imputability of Q fever in poor pregnancy outcomes among mothers with miscarriage, Fetal death in utero, pregnancy with intrauterine growth retardation or Premature birth at the Reunion University Hospital (Site Sud). Based on the working hypothesis that some of the complications of pregnancy could be related to an infection of Q fever unnoticed in the mother, we therefore measured both seroprevalence and the incidence of infection To Coxiella burnetii in women as a result of layers presenting the aforementioned pregnancy outcomes by investigating the presence of bacterial DNA on the fetuses and placental debris of these patients via a PCR technique. The first part of this thesis takes the data from the literature concerning Q fever. Then in a second part we detail the modalities of our epidemiological study as well as the results observed., Notre thèse s’inscrit dans le contexte de la première étude séro-épidémiologique sur la fièvre Q menée en santé humaine à l’île de la Réunion, chez les parturientes des deux maternités du sud de La Réunion. Pour rappel, La fièvre Q est une maladie potentiellement mortelle causée par l’infection bactérienne à Coxiella burnetii. C’est une anthropozoonose qui fait partie des maladies infectieuses émergentes, récemment identifiées parmi les menaces de santé publique sur l’ile de la Réunion. L’implication de la fièvre Q dans la survenue de complications obstétricales chez le bovin est bien connue dans la littérature. Chez l’humain, la fièvre Q est beaucoup plus connue pour ses complications cardiaques et vasculaires. Cependant dans diverses études séro-épidémiologiques, elle est inconstamment associée au mauvais pronostic obstétrical. L’objectif spécifique de ce travail est donc d’évaluer l’imputabilité de la fièvre Q dans les mauvaises issues de grossesses parmi les mères présentant une fausse couche, une Mort fœtale in utero, une grossesse avec un retard de croissance intra utérin ou une naissance prématurée au CHU de la Réunion (Site Sud). En partant de l’hypothèse de travail qu’une partie des complications de la grossesse pourrait être liée à une infection par la fièvre Q passée inaperçue chez la mère, nous avons donc mesuré à la fois la séroprévalence et l’incidence de l’infection à Coxiella burnetii chez les femmes en suite de couches présentant les issues de grossesse précitées, en recherchant la présence d’ADN bactérien sur les fœtus et les débris placentaires de ces patientes via une technique de PCR. La première partie de cette thèse reprend les données de la littérature concernant la fièvre Q. Puis dans une seconde partie nous détaillons les modalités de notre étude épidémiologique ainsi que les résultats observés.

Q fever is a zoonotic disease that occurs worldwide and is caused by the obligate intracellular bacterium Coxiella burnetii. The aim of this study was to investigate the presence of C. burnetii infection in aborted sheep in eastern Turkey using PCR. A total of 200 fetuses were collected from aborted sheep belonging to 200 herds in different locations in the eastern part of Turkey. Foetal organ samples such as liver, spleen, lung and stomach were taken and the DNA was purified from two hundred pooled samples. PCR analysis of C. burnetii presence in infected organs was performed, and 4 samples (2%) were found positive. In addition, the pooled organ suspensions were inoculated to embryonated chicken eggs, and PCR analysis of yolk sacs showed C. burnetii DNA in 5 samples (2.5%). This study shows that C. burnetii infection has an important role in sheep abortions in eastern Anatolia region.

Introduction - Coxiella burnetii (Cb) is the causative agent of Q fever, a zoonosis that occurs worldwide. Due to health concerns, unpasteurized cow's milk and a number of dairy products produced by unpasteurized milk may contain virulent Cb. PCR method is commonly employed for sensitive, specific and rapid test for Cb detection in biological samples including milk. Aim - In this study, six DNA purification methods for recovering Cb DNA from experimentally contaminated cow's milk were evaluated, together with three PCR-based assays targeting the IS 1111 Cb-repeated element. Materials and methods - For DNA extraction, the cetyltrimethylammonium bromide method was implemented and the following commercial kits were used: QIAamp DNA Mini kit; DNeasy Mericon Food kit; NucliSENS miniMAG; NucleoSpin Food; Wizard Genomic DNA Purification Kit. The three assays considered were standard PCR, TaqMan real-time PCR and SYBR Green combined with the evaluation of the melting temperature of the amplicon. Results and discussion - The best extraction methods, QIAamp DNA Mini kit, DNeasy Mericon Food kit and NucleoSpin Food, combined with the TaqMan real-time PCR assay, allowed us to detect the presence of 5 Cb cells per mu L of milk. Conclusion - The analysis of bulk milk seems to be a suitable means of monitoring the Q fever health condition in cows' herds, as long as efficient extraction methods and sensitive amplification assays are used.

Introduction: Reunion Island, is one of many French overseas departments. A large part of its population retains traditional cultural practices, with agricultural activities and rituals part of daily life, and with this comes increased proximity and exposure to livestock. Q fever, caused by the obligatory intracellular Gram-negative bacteria Coxiella Burnetii is a worldwide zoonosis. The annual incidence rate of Q fever endocarditis in France is 1/100,000,000. At present, no figures are available for Reunion, but a few cases have been detailed. The aim of this article was to estimate the incidence rate of chronic Q fever and Q fever endocarditis and describe its particularities in Reunion Island. Methods: The study was conducted using data from the two university hospitals on the island, from July 2007 to July 2015. The presence of an endocarditis, or vascular infection, or underlying vascular or valvular disease, associated with a Q fever serology with IgGI superior to 800 was the inclusive factor. Data was found in the files of infectious disease specialists, cardiologists, and thoracic surgeons. The patients were contacted by phone; in order to complete missing data, and to answer to a quality of life survey, the MOS SF-36. Results: 25 patients were included in this study. The mean age was 47.8 years. 56% of the population wore ‘prosthetic equipment’, and 44% of them had an underlying valvulopathy with a rheumatic origin. We found an incidence of 2.4 cases per million, per year, for Q fever endocarditis in Reunion island. The mean diagnosis time was 16.3 weeks with a standard deviation of 35 weeks. 40% of the patients presented embolism at time of diagnosis, with 28% having brain emboli, which is a much higher incidence than in mainland France. Diagnosis was made before surgery in only 52% of the cases. Surgical treatment was necessary in 80% of cases. All patients were treated with a combination of Doxycycline and Hydroxychloroquine, for median treatment duration of 17 months. Four patients relapsed after stopping the treatment, and another after a change of antibiotic. Twenty patients were still alive at the end of the study. Four patients died, 3 of which in the month following diagnosis. 13 patients are still undergoing therapy. Three are considered as cured. With one patient, contact was lost. 77% of our patients had a history of direct or indirect contact with goats, and 5 of participating in religious sacrificial goat ceremonies. We found certain years and particular places with several documented cases of Q fever, which could possibly be considered as outbreaks of the disease.The quality of life of our patients was lower than in the general population Discussion This study was relatively large-scale compared to those already in existence. It uncovered an incidence rate for Q fever endocarditis of 2.4 cases per million, per year - most likely an underestimation. That is more than twice the estimated rate of incidence in mainland France. It could be linked to socio-cultural factors, and peculiar valvular diseases within the Reunion population. Diagnosis appears to be delayed compared with France, with surgical treatment and relapses more frequent. It therefore seems necessary in the future, to raise awareness of this disease with practitioners and the authoritative bodies on the island, in order to help to prevent it, and improve its prognosis., Introduction : L’île de la Réunion est un des départements Français d’outre-mer. Une grande partie de sa population garde des pratiques culturelles traditionnelles, avec des activités agricoles et rituelles faisant partie de la vie quotidienne. La fièvre Q, causée par la bactérie gram négatif intracellulaire Coxiella Burnetii, est une zoonose à distribution mondiale. L’incidence annuelle de l’endocardite à fièvre Q en France est estimée à 1 cas pour 1 million d’habitants par an. Jusqu’à présent, aucun chiffre n’était disponible pour la Réunion, mais quelques cas avaient été décrits. Les objectifs de cette étude étaient d’étudier l’incidence de la fièvre Q chronique et de l’endocardite à Coxiella Burnetii sur l’île de la Réunion depuis l’année 2007, ainsi que d’étudier leurs particularités sur l’île. Méthodes : L’étude a été réalisée dans les deux centres hospitaliers universitaires de l’île, de juillet 2007 à juillet 2015. La présence d’une endocardite, ou infection de prothèse valvulaire, ou pathologie prédisposante associé à une sérologie en faveur d’une fièvre Q chronique (IgG I > 800) permettait l’inclusion des patients dans l’étude. Les données étaient recueillies sur les dossiers de suivi des infectiologues, cardiologues et chirurgiens thoraciques qui les suivaient. Nous avons ensuite contacté les patients par téléphone pour qu’ils répondent à deux questionnaires : le premier, créé par nous, pour compléter les éléments manquants des dossiers, le second, le MOS SF-36, pour évaluer leur qualité de vie. Résultats 25 patients ont été inclus dans l’étude. 56% d’entre-eux étaient porteurs de matériel prothétique, et 44% une valvulopathie sous-jacente d’origine rhumatismale. Nous avons retrouvé une incidence de 2.4 cas par million d’habitants par an pour l’endocardite à fièvre Q sur l’île de la Réunion. La durée moyenne des symptômes avant le diagnostic était de 16,3 semaines [ET 35 semaines]. 40% des patients présentaient des emboles au diagnostic, avec 28% d’emboles cérébraux, ce qui était plus élevé que dans les séries françaises. Le diagnostic était antérieur à la chirurgie dans seulement 52% des cas. Un traitement chirurgical était indiqué dans 80% des cas. Tous les patients ont reçu un traitement par Doxycycline/hydroxychloroquine, avec une médiane de traitement de 17 mois. Quatre patients ont rechuté, 20 patients étaient toujours en vie à la fin de l’étude, quatre sont décédés dont trois dans le mois qui a suivi leur diagnostic. 3 sont considérés comme guéris. Une patiente était perdue de vue dans l’année suivant le diagnostic. 77 % des patients avait des antécédents de contacts avec des cabris, directs ou indirects, et cinq de sacrifices dans l’exercice de leur religion. Nous retrouvions des années et des lieux avec plusieurs cas de fièvre Q chroniques, pouvant correspondre à de petites épidémies ou foyers. La qualité de vie de nos patients était, à tout moment, inférieure à la population générale française. Discussion : Cette étude a été réalisée sur un échantillon qui nous semble important par comparaison avec la bibliographie existante. Elle retrouve une incidence d’endocardites à Coxiella Burnetii, probablement sous-estimée, plus de deux fois supérieure (2.4 cas/million d’hab./an) à l’estimation de l’incidence en France ce qui pourrait être lié à des facteurs socioculturels locaux, ainsi qu’à des atteintes valvulaires particulières à la population réunionnaise. Le diagnostic de la pathologie y semble plus tardif, avec un traitement chirurgical et des rechutes plus fréquents. Il nous semble nécessaire, dans le futur, de majorer l’intérêt des professionnels de santé et des autorités réunionnaises à l’égard de cette pathologie pour en favoriser la prévention et en améliorer le pronostic.

Coxiella burnetii est une bactérie zoonotique affectant un grand nombre d’espèces animales. Chez les ruminants domestiques, l’infection est généralement asymptomatique, mais parfois associée à des problèmes reproducteurs. Néanmoins, le cycle de transmission de l’infection chez ceux-ci demeure peu connu. Dans ce contexte, nous avons réalisé une étude auprès de fermes bovines, ovines et caprines dans deux régions administratives du Québec afin d’estimer les prévalences de cette infection et d’identifier les facteurs de risque, aux niveaux individuel et troupeau, associés à la positivité. Nous avons estimé une prévalence de positivité au niveau troupeau de 44.6 % (IC95%=33.0-56.6) chez les bovins, de 70.8 % (IC95% =48.9-87.4) chez les ovins et de 66.7 % (IC95% =22.3-95.7) chez les caprins. Une association a été observée chez les troupeaux bovins entre leur positivité et la densité de petits ruminants par kilomètre carré dans un rayon de cinq kilomètres entourant la ferme. Chez les petits ruminants, une association avec la positivité des troupeaux a été observée avec la taille des troupeaux et la présence d’un chien sur la ferme. Au niveau individuel, le nombre de jours en lait ainsi que l’âge des petits ruminants étaient associés à la positivité, et ce dernier facteur était modulé par l’accès des animaux au pâturage. Aucun agrégat spatial de fermes positives n’a été détecté chez aucune des trois espèces. L’infection par Coxiella burnetii est donc fréquente dans les troupeaux de ruminants domestiques québécois et semble associée à certaines pratiques de régie et à la présence, ou proximité, d’autres animaux domestiques., Coxiella burnetii is a zoonotic bacteria affecting a vast range of animal species. In domestic ruminants, the infection is usually asymptomatic, but sometimes linked with reproductive disorders. However, the transmission cycle of infection among them remains unclear. In that context, we conducted a study among dairy cattle, sheep and goats farms in two administrative regions of Québec to estimate the infection prevalence and identify the risk factors associated with farms and animals positivity. We estimated a herd prevalence of 44.6 % (95%CI=33.0 to 56.6) in dairy cattle, 70.8 % (95%CI=48.9 to 87.4) in sheep and 66.7 % (95%CI=22.3-95.7) in goats. On dairy cattle farms, we observed an association between their positivity and the density of small ruminants per square kilometer within a five kilometers radius around the farm. In small ruminants, at herd level, we observed an association with positivity and herd’s size and the presence of a dog on the farm. At the individual level, an association with positivity was found with the number of days in milk for small ruminants and their age, but the latter was also modulated by the individual’s previous access to pasture. No spatial cluster of positive farms was detected significant among dairy cattle nor small ruminants. The infection by Coxiella burnetii is therefore common on dodmestic ruminants’ farms in Québec and associated with some farm management practices and the presence, or proximity, of other domestic animals.

Q fever is a highly infectious disease with a worldwide distribution. Its causative agent, the intracellular bacterium Coxiella burnetii, infects a variety of vertebrate species, including humans. Its evolutionary origin remains almost entirely unknown and uncertainty persists regarding the identity and lifestyle of its ancestors. A few tick species were recently found to harbor maternally-inherited Coxiella-like organisms engaged in symbiotic interactions, but their relationships to the Q fever pathogen remain unclear. Here, we extensively sampled ticks, identifying new and atypical Coxiella strains from 40 of 58 examined species, and used this data to infer the evolutionary processes leading to the emergence of C. burnetii. Phylogenetic analyses of multi-locus typing and whole-genome sequencing data revealed that Coxiella-like organisms represent an ancient and monophyletic group allied to ticks. Remarkably, all known C. burnetii strains originate within this group and are the descendants of a Coxiella-like progenitor hosted by ticks. Using both colony-reared and field-collected gravid females, we further establish the presence of highly efficient maternal transmission of these Coxiella-like organisms in four examined tick species, a pattern coherent with an endosymbiotic lifestyle. Our laboratory culture assays also showed that these Coxiella-like organisms were not amenable to culture in the vertebrate cell environment, suggesting different metabolic requirements compared to C. burnetii. Altogether, this corpus of data demonstrates that C. burnetii recently evolved from an inherited symbiont of ticks which succeeded in infecting vertebrate cells, likely by the acquisition of novel virulence factors., Author Summary How virulent infectious diseases emerge from non-pathogenic organisms is a challenging question. Here, we address this evolutionary issue in the case of Q fever. Its causative agent, the intracellular bacterium Coxiella burnetii, is extremely infectious to humans and a variety of animals. However, uncertainty persists regarding its evolutionary origin, including the identity and lifestyle of its ancestors. In this article, we show that C. burnetii arose from a rare evolutionary transformation of a maternally-inherited endosymbiont of ticks into a specialized and virulent pathogen of vertebrates. While arthropod symbionts are typically transmitted maternally and thought not to be infectious to vertebrates, we establish here that one Coxiella symbiont has evolved the necessary adaptations to exploit the vertebrate cell, leading to the emergence of Q fever.