Impacts de l'environnement sur les diarrhées infantiles à Madagascar : Analyse du risque Campylobacter

par Rindra Vatosoa Randremanana

Thèse de doctorat en Modèles, méthodes et algorithmes en biologie, santé et environnement

Sous la direction de Philippe Sabatier et de Vincent Richard.

Soutenue le 18-12-2012

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale ingénierie pour la santé, la cognition, l'environnement (Grenoble) , en partenariat avec Techniques de l'Ingénieurie Médicale et de la Compléxité (équipe de recherche) .

Le président du jury était Muriel Cornet.

Le jury était composé de Philippe Sabatier, Vincent Richard, Glaucia Paranhos-baccala.

Les rapporteurs étaient Francis Megraud, Renaud Piarroux.


  • Résumé

    Les maladies diarrhéiques demeurent une cause majeure de mortalité infantile dans les pays en développement (PED). Du fait de l'insuffisance des plateaux techniques, les diagnostics étiologiques sont rarement réalisés et les traitements sont alors probabilistes. A Madagascar les données sur les diarrhées sont souvent parcellaires et anciennes. Le Réseau de surveillance sentinelle développé par l'Institut Pasteur de Madagascar à partir de 2007 nous a permis d'étudier la distribution spatio-temporelle des consultations pour diarrhée. Mais cette surveillance syndromique n'est pas couplée systématiquement à une surveillance biologique. Pour étudier les agents étiologiques des diarrhées, nous avons réalisé une enquête cas-témoins menée en 2008-2009 en milieu communautaire, chez les enfants de moins de 5 ans dans 14 districts. Nous avons pu identifier au moins un pathogène chez plus de la moitié des enfants (55%), avec une prédominance des étiologies parasitaires (37,2% des diarrhées), suivies par les bactéries (15%) puis les virus (6,7% de rotavirus). Les parasites ont été les seules étiologies pour lesquelles une pathogénicité a pu être mise en évidence. Parmi les étiologies bactériennes, l'infection à Campylobacter a été la plus fréquente (9,5%). Pour analyser le rôle de Campylobacter et les effets des facteurs environnementaux dans la survenue des diarrhées infantiles, nous avons initié et coordonné depuis 2010 une étude de cohorte dynamique d'enfants inclus avant l'âge de 24 mois et suivis jusqu'à l'âge de 36 mois à Moramanga, site où la prévalence de Campylobacter a été la plus élevée au cours de l'étude de 2008 (20,6%). Une surveillance des diarrhées a été menée 2 fois par semaine et les portages asymptomatiques évalués à l'inclusion et tous les 2 mois. Une étude de portage familial a été mise en œuvre ainsi qu'un suivi coprologique bi-annuel de la population avicole, des points d'eaux collectifs et de l'eau de boisson des familles. La recherche de Campylobacter chez les volailles portait sur les écouvillonnages rectaux. De janvier 2010 à mai 2012, 508 enfants correspondant à 256 346 enfant-jour ont participé à l'étude. La prévalence globale d'isolement de Campylobacter a été de 9,3%. Plus de 2/5 des enfants (43,3%) ont eu au moins un épisode d'infection à Campylobacter au cours de leur suivi. Les taux d'incidence annuelle des diarrhées ainsi que des infections symptomatiques ont été faibles, respectivement de 0,7 épisode /enfant et de 5,8 épisodes/100 enfant pouvant s'expliquer par le faible niveau d'exposition environnementale des enfants. Nous avons pu étudier l'importance des facteurs liés à l'hôte comme l'âge. Le pic d'infection à Campylobacter se situe entre 18 à 29 mois, celui des diarrhées entre 6 à 11 mois puis diminue ensuite. La 1ère infection à Campylobacter a été toujours pathogène chez les plus jeunes. Elle se situe vers le 8ème mois de la vie pour 10% d'entre eux. Les réinfections se font à des distances différentes de l'événement initial en fonction de l'âge. Ce profil d'infection pourrait traduire une compétence immunitaire différente selon l'âge et/ou une immunité acquise au cours du temps suite aux expositions répétées des enfants. L'environnement pourrait avoir un effet indirect dans l'entretien d'une immunité protectrice s'exprimant par un taux élevé d'infection asymptomatique. Il apparaît nécessaire de poursuivre des études de cohorte dans des zones à plus fort risque de transmission avec des données immunologiques car la compréhension actuelle des interactions entre l'hôte, le Campylobacter et l'environnement ne permet pas d'expliquer la variabilité de l'expression clinique de l'infection.

  • Titre traduit

    Impact of the environment in childhood diarrhoea in Madagascar : Campylobacter risk analysis


  • Résumé

    Diarrheal diseases remain a major cause of infant mortality in developing countries (DCs). Due to the lack of technical platforms, the etiologic diagnoses are rarely made and treatments are then probabilistic. In Madagascar data on diarrhea are often fragmented and old. The sentinel surveillance network developed by the Institut Pasteur of Madagascar from 2007 allowed us to study the spatial and temporal distribution of consultations for diarrhea. But this syndromic surveillance cannot be coupled to biological monitoring for many diseases. In this context, we have no information on the causative agents of diarrhea. To achieve the coupling of syndromic and etiologic data, we performed a case-control study conducted in 2008-2009 in children less than 5 years in 14 districts. We have identified at least one pathogen in more than half of the children (55%), with a predominance of parasitic etiologies (37.2% diarrhea), followed by bacteria (15%) and viruses (6.7% rotavirus). Parasites were the only etiologies for which pathogenicity has been demonstrated. Among the bacterial etiologies, Campylobacter infection was the most common (9.5%). To better understand the role of Campylobacter in the occurrence of diarrhea in children and analyze the effect of environmental factors, we initiated and coordinated a dynamical cohort study including of children before the age of 24 months and followed up till the age of 36 months in Moramanga site, where the prevalence of Campylobacter was highest during the 2008 study (20.6%). Diarrhea surveillance was conducted two times per week and asymptomatic carriers assessed at baseline and every 2 months. A family study has been implemented and bi-annual stool follow-up in poultry population, water points and community drinking water for families. Campylobacter monitoring in poultry focused on rectal swabs. From January 2010 to May 2012, 508 children - corresponding to 256,346 child days -participated in the study. The overall prevalence of Campylobacter isolation was 9.3%. More than two fifths of children (43.3%) had at least one episode of Campylobacter during follow-up. The annual incidence of diarrhea and symptomatic infections were low, respectively 0.7 episodes / child and 5.8 episodes /100 children, can be explained by the low level of environmental exposure of children. We have studied the role of host factors such as age. The peak of Campylobacter infection is between 18 to 29 months, the diarrhea between 6 to 11 months then decreases. The first Campylobacter infection was always pathogen in the youngest children. It happens to the eighth month of life for 10% of them. Reinfections are at different distances from the initial event according to the age. This pattern of infection may reflect a variation of the immune competence according the age and / or acquired immunity over time after repeated exposure of the children. The local environment may have an indirect impact on maintaining protective immunity expressed by a high rate of asymptomatic infection. However, it is necessary to continue cohort study with immunologic data in a high risk transmission area as the current understanding of the interactions between the host, the environment and Campylobacter does not explain the variability of the clinical expression of infection.


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