Axe 2 - Risque infectieux dans les environnements forestiers en mutation

Résumé:

L’objectif est d’évaluer les conséquences des changements environnementaux et de l’anthropisation sur l’écologie et l’épidémiologie des agents infectieux présents dans la zone forestière tropicale humide, ainsi que les conséquences sur leurs réservoirs et vecteurs. Plus particulièrement, il s’agit de comprendre l’influence des modifications environnementales, principalement engendrées par les activités et les mouvements humains, sur l’extension de maladies humaines et l’émergence d’anthropozoonoses.

Enjeux : La zone géographique du bloc forestier d’Afrique centrale est affectée par de profonds changements de deux principaux ordres :

(1) des changements climatiques, agissant à l’échelle globale de l’écosphère mais engendrant des répercussions locales et

(2) des changements d’origine anthropique, agissant à une échelle locale.

En Afrique sub-saharienne, les conséquences des changements climatiques sur l’épidémiologie des maladies infectieuses restent difficiles à évaluer. En revanche, les changements d’origine anthropique ont des effets plus immédiats et plus facilement mesurables. Les modélisations démographiques prévoient que d’ici 2050, la population africaine devrait atteindre 2 milliards d’individus, dont la moitié vivra dans des grandes agglomérations (ONU Habitat 2010). Par ailleurs, les mutations sociétales et économiques observées en Afrique centrale s’accompagnent d’une ouverture accrue sur le reste du monde et d’une augmentation des échanges intercontinentaux des personnes et des biens. Ces brusques changements entraînent inéluctablement des pressions très fortes sur l’ensemble des écosystèmes allant des milieux naturels forestiers aux milieux urbains avec des répercussions majeures en termes sanitaires. A titre d’exemple, l’accélération de l’exploitation des ressources naturelles (industries minières et pétrolifères), du développement d’aménagements majeures (construction de barrages hydroélectriques, de réseaux routiers…), des pratiques agriculturales, des activités cynégétiques sont autant de facteurs conditionnant les changements de paysages notamment des espaces forestiers. Les conséquences sanitaires sont majeures à ce niveau, l’anthropisation engendrant de profonds déséquilibres des cycles naturels d’agents pathogènes zoonotiques (virus, parasites) et une atteinte à la biodiversité. Cette réduction de la biodiversité favorise le risque de franchissement des barrières inter-espèces (augmentation des contacts avec les réservoirs sauvages, les vecteurs ; Keesing et al. 2010). Dès lors que le pathogène est présent chez l’homme, l’émergence et l’épidémisation de la maladie deviennent possibles. Il existe par exemple un réel risque de transfert de pathogènes venant des primates (Plasmodium, SIV) et des chauves souris (Ebola, Marburg…). En milieu urbain, les conséquences sont tout aussi dramatiques avec des modifications de l’épidémiologie d’endémies majeures parasitaires (paludisme, trypanosomiases) et virales (VIH/SIDA) pré-existantes, mais aussi l’épidémisation d’agents pathogènes exogènes (arbovirus, grippes…) parfois facilitée par l’importation de vertébrés réservoirs (bovins et fièvre de la vallée du Rift) et/ou de vecteurs (exemple de l’importation du moustique Aedes albopictus en Afrique centrale liée à l’émergence de la dengue et du chikungunya). Pour reprendre l’exemple du paludisme, maladie considérée rurale, une recrudescence de la transmission en milieu urbain est expliquée en partie par des phénomènes adaptatifs des anophèles vecteurs. Les risques sanitaires liés aux changements drastiques survenant dans les forêts tropicales humides sont d’autant plus grands que ces milieux apparaissent comme des pourvoyeurs extraordinaires de nouveaux agents infectieux et en particulier de virus. La majorité des épidémies survenues chez l’homme pendant les 40 dernières années sont dues à des virus provenant des forêts tropicales humides d’Afrique, d’Asie ou d’Amérique (Wilcox & Ellis, 2006). L’ampleur de la biodiversité qui caractérise ces forêts, l’abondance et la grande variété des espèces animales qui peuplent ces régions, la flore dense, diversifiée et abondante, le climat chaud et humide sont autant d’éléments qui favorisent in fine le foisonnement des micro-organismes et qui orientent leur évolution dans des directions multiples. On peut citer à titre d’exemple :

• les différents rétrovirus humains et simiens (SIV/VIH, STLV/HTLV, spumavirus) qui proviennent des régions tropicales d’Afrique ;

• les virus responsables de fièvres hémorragiques qui proviennent également des régions tropicales humides (fièvres bolivienne, brésilienne et vénézuélienne dues à des arenavirus en Amérique du sud, fièvre de Lassa, de Marburg et Ebola dues respectivement à un arenavirus et à des filovirus en Afrique tropicale forestière, fièvres hémorragiques à hantavirus en Asie du Sud-Est, …) ;

• la plupart des arbovirus pathogènes pour l’homme qui proviennent des régions tropicales d’Amérique, d’Afrique et d’Asie (dengue, fièvre jaune, chikungunya, …) ;

• la plupart des épidémies à encéphalites mortelles à paramyxovirus (Hendra et Nipah) et à flavivirus (encéphalite japonaise) qui proviennent des régions tropicales d’Asie du Sud-Est ;

• enfin, le virus de la variole du singe en Afrique, le SRAS et la grippe H5N1 en Asie, la grippe H1N1 en Amérique du sud qui sont encore quelques exemples parmi tant d’autres qui témoignent de l’abondance de ces nouveaux virus dans les forêts tropicales humides.

Objectifs : L’objectif général des recherches à engager dans le cadre du PPR FTH-AC est d’évaluer l’importance relative et les conséquences des changements environnementaux sur l’écologie et l’épidémiologie des agents infectieux présents dans la zone forestière tropicale humide d’Afrique centrale et/ou de leurs réservoirs et de leurs vecteurs. De façon plus spécifique, nous chercherons à comprendre les conséquences des modifications environnementales, principalement engendrées par les activités et les mouvements humains, sur l’extension de maladies humaines et l’émergence d’anthropozoonoses (Fig.3). La caractérisation de la dynamique et l’évolution des agents infectieux et de leurs réservoirs/vecteurs et la compréhension des processus qui déterminent ces changements dans l’espace et dans le temps nous aideront à mieux évaluer les risques sanitaires et à concevoir des stratégies adaptées pour diminuer ces risques. Enfin, l’évaluation de la morbidité des infections anthropozoonotiques chez l’homme et chez leur hôte naturel apportera des éléments importants pour appréhender leur impact que ce soit chez leur hôte naturel ou après franchissement de la barrière d’espèces. La meilleure connaissance des dynamiques des systèmes infectieux nous permettra d’élaborer des stratégies permettant de prévenir l’émergence ou de limiter l’extension de maladies d’importance en santé publique. L’intégration du volet santé dans le PPR bénéficiera grandement de l’apport spécifique de compétences multidisciplinaires permettant une caractérisation systémique de l’environnement.

Activités : Pour atteindre ces objectifs, nos recherches seront articulées selon différentes phases :

  1. Inventaire et surveillance des agents infectieux circulant dans la faune sauvage et chez l’homme. Des techniques biomoléculaires seront mises en œuvre afin de caractériser, de la manière la plus précise possible, les pathogènes à fort impact chez l’homme. Cette caractérisation permettra de développer des outils diagnostiques spécifiques si nécessaire.
  2. Etude de l’immunité des hôtes infectés selon l’approche wild immunology : étude détaillée des mécanismes immunitaires à l’aide de modèles expérimentaux en association avec l’étude des effets de la génétique de l’hôte, des co-infections, des caractéristiques environnementales et de leurs interactions au cours de l’infection en milieu naturel.
  3. Caractérisation de l’épidémiologie (réservoirs, vecteurs, contacts et modalités de transmission, conséquences chez l’homme) des agents infectieux d’importance en santé publique en lien avec la déforestation, l’urbanisation et l’anthropisation du milieu forestier. Outre l’approche épidémiologique classique, certains aspects seront étudiés à l’aide de méthodologies propres aux sciences sociales, à la géographie et à la modélisation mathématique.