Mathematical modelling of the infectious spread of avian influenza on a backyard chicken production chain in Thailand

par Anuwat Wiratsudakul

Thèse de doctorat en Ecologie (Epidémiologie)

Sous la direction de Karine Chalvet-Monfray.

Le président du jury était David G. Biron.

Le jury était composé de Karine Chalvet-Monfray, Wannapong Triampo.

Les rapporteurs étaient Benoît Durand, Jean-Claude Manuguerra.

  • Titre traduit

    Modélisation mathématique de la propagation de l'influenza aviaire dans une filière de poulets de basse-cour en Thaïlande


  • Résumé

    L’Influenza Aviaire Hautement Pathogène H5N1 (IAHP à H5N1) a été déclaré en Thaïlande lors de plusieurs vagues épidémiques puis lors de cas sporadiques entre 2004 et 2008, et le risque persiste encore en Thaïlande. La plupart des foyers confirmés d’IAHP à H5N1 en Thaïlande ont eu lieu dans les populations de volailles de basse-cour. Les poulets de basse-cour sont élevés pour de nombreuses raisons, y compris pour un revenu supplémentaire. Ce commerce est géré informellement par les collecteurs de volailles qui peuvent être classés en collecteur-abatteur (TS), sous-collecteur (HT) et collecteur de collecteurs (TT). Ces collecteurs se déplacent entre villages avec les mêmes véhicules et matériel non nettoyés. Nous avons mesuré leurs activités commerciales dans l'espace et le temps. Nous avons développé un modèle spatial dynamique compartimental et stochastique de la filière de poulet de basse-cour dans une province. Nos résultats indiquent que ces échanges commerciaux peuvent contribuer à la propagation d’IAHP à H5N1 grâce au chevauchement des zones de collecte et aux distances parcourues. Des variations temporelles ont été observées lors de certaines grandes fêtes rituelles tel le Nouvel An chinois. Nous avons développé un modèle SIR couplé au modèle de la filière de poulets. Nous avons supposé que la maladie peut se propager par deux moyens : localement entre villages voisins et par les échanges commerciaux. Nous avons utilisé ce modèle infectieux de base pour tester plusieurs mesures de contrôle connexes. Nos résultats suggèrent que lors d’un foyer une interdiction totale et rapide de tous les échanges de volailles devrait être mise en oeuvre ainsi qu’une campagne de désinfection.


  • Résumé

    Highly pathogenic avian influenza H5N1 (HPAI H5N1) was recognized in Thailand by multiple epidemic waves and some sporadic cases between 2004 and 2008 but the risk of disease remerging in Thailand still remains up to present. Most of HPAI H5N1 confirmed outbreaks in Thailand occurred in backyard chicken populations. Backyard chickens are reared for many purposes including for additional cash income. Backyard chicken trade is informally managed by poultry traders which can be categorized into trader–slaughterhouse (TS), household trader (HT) and trader of trader (TT). These traders roam around different villages with the same unclean vehicle and facilities. Thus, their trade patterns in space and time are necessary to be elaborately studied. In our study, we developed a spatial compartmental stochastic dynamic model of backyard chicken trade network in a province of Thailand. Our model results indicated that the structure of poultry networks may contribute to HPAI H5N1 spread through overlapped catchment areas and long distance trades. Also, temporal variations of live poultry movements were observed during some major ritual festivals especially Chinese New Year. Subsequently, we developed an SIR model upon the dynamic model of backyard chicken trade network. It was assumed in this study that the disease can spread by two means: local spread to neighboring uninfected villages and spread by poultry traders. Then, we used this baseline infectious model to test multiple related control measures. Our ultimate results suggested that a complete ban of all poultry traders should be promptly implemented with poultry area disinfection campaign once the outbreak occurs.


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