Master / Vet / PhD Theses

Gastrointestinal helminths of murid rodents in border provinces of Northern and Northeastern Thailand

Defended on March 12^th  2010

Thesis Advisor: Associate Professor Win Chaeychomsri

Jury: Win Chaeychomsri, Jindawan Siruntawineti, Serge Morand, Vincent Herbreteau, Sompop Navephap

Chaisiri, master, 2010, cover

Abstract:

The presence of gastrointestinal helminth (GI helminth) was investigated in 725 murid rodents, trapped in various habitats of Nan, Loei and Buriram province, in
Thailand. The study revealed 17 species of rodents infected with 22 species or taxonomic groups of parasites (3 trematodes, 3 cestodes, 14 nematodes, 1
acanthocephalan and 1 pentastomid). Overall prevalence of infection was 57.7% (418 infected out of 725 rodents).

Among GI helminths, the dominant parasite was Trichostrongylidae (24.3%), followed by Raillietina  sp. (17.1%), Hymenolepis diminuta  (8.6%) and Syphacia muris  (8.6%). The highest GI helminthic infection was found in Mus caroli  (81.81%), followed by Mus cervicolor  (76.5%), Leopoldamys edwardsi  (75.0%), Bandicota indica (71.5%) and Bandicota savilei  (71.4%). The highest total parasite species richness (totalPSR) was found in Bandicota indica  with 14 parasite species, followed by Rattus losea (12), Rattus tanezumi  (11), Mus cervicolor  (10), and Bandicota savilei  (9).

Statistical analysis of individual parasite species richness (individualPSR) with sex, maturity, locality and habitats showed that high individualPSR was possibly related to maturity (adult rodents) and also associated with living in wilder places. In contrast, individualPSR was not associated with host sex. The following parasites, Raillietina sp., Rodentolepis nana  (syn. Hymenolepis nana ), Hymenolepis diminuta  and Moniliformis moniliformis  were considered as cause of parasitic zoonoses of medical important linked with murid rodents.

Etude de la diversité des populations de rongeurs murins face à la diversité des paysages en Asie du sud-est

(Study of the landscape diversity's influence on the diversity of murine rodents populations in South East Asia)

Master TSAD (Territoire et Sociétés, Aménagement et Développement), Mention SIIG3T (Systèmes d’Information et Information Géographique pour la Gestion et la Gouvernance des Territoires)

Soutenu le 13 septembre 2011.

Directeur : Vincent Herbreteau (IRD - UMR ESPACE-DEV)

Jury : Agnès Bégué, Jean-Pierre Chéry, Sylvain Labbé

Résumé :
Cette étude a pour but de caractériser les habitats de différentes espèces de rongeurs murins en Asie du sud-est (Cambodge, Laos, Thaïlande) et de définir leur distribution spatiale en utilisant des données environnementales à haute résolution. Pour ce faire, des missions de piégeage ont été conduites sur 7 sites et ont permis la capture de plus de 2400 rongeurs de 30 espèces différentes. Des variables climatiques, et environnementales ont été intégrées au sein d’un Système d’Information Géographique. Des indices paysagers ont été construits en analysant des classifications de l’occupation du sol réalisées à partir d’images satellite SPOT à haute résolution spatiale sur chaque site. Ce SIG a permis, dans un premier temps, de caractériser les différents sites. De plus, chaque individu étant géolocalisé, il a été possible d’étudier l’occupation du sol dans leur proximité immédiate. Des analyses statistiques (ACP, analyse discriminante) ont montré des résultats variables selon les espèces : il est possible d’en prédire certaines avec précision en sélectionnant les bonnes variables mais d’autres ne peuvent être déterminées de manière satisfaisante. La modélisation à l’échelle régionale se heurte à la difficulté d’extrapoler les caractéristiques écologiques des espèces observées localement. Il se pose un problème de compatibilité des données avec l’absence de produits d’occupation du sol à haute résolution sur des étendues aussi vastes. Il est cependant envisageable de se baser uniquement sur les données régionales pour produire les cartes de distribution spécifiques mais la précision spatiale ne sera pas du même ordre et serait même discutable selon les espèces (notamment celles liées aux habitats humains). Cela met en évidence l’importance des échelles dans la compréhension des phénomènes écologiques et la nécessité de travailler à différentes échelles pour comprendre localement comment se construisent les niches et régionalement, quelles sont leurs frontières.

Mots-clés :  rongeurs murins, indices paysagers, niche écologique, habitat adéquat, occupation du sol, SIG

Abstract:
This study aims at defining habitats of several murine rodent species in south-east Asia (Cambodia, Lao PDR, Thailand) and determining their spatial distribution by using high
resolution environmental data. To do so, field trapping missions were conducted on 7 sites and gathered more than 2 400 rodents from 30 different species. Climatic and  environmental variables were integrated in a Geographical Information System. Landcape metrics were built by analysing land cover maps made from high resolution SPOT satellite images on each site. The GIS then allowed to describe the different sites. Moreover, as each individual was precisely located through a GPS, it was possible to study land cover in their surroundings. Statistical analyses (PCA, DFA) showed variable results depending on species: some are precisely predictable by using chosen variables while others can’t satisfyingly be determined. Modelling at a regional scale faces the difficulty of extrapolation of ecological characteristics of species studied locally. The lack of high resolution land cover products on such vast areas causes an issue with data compatibility. However, it is possible to work solely on regional (lower resolution) data to produce species distribution maps but spatial precision won’t be as high and would even be debatable depending on species (especially those relying on human settlements). This shows the importance of scales in the comprehension of ecological phenomena and the need to work at different scales in order to locally understand the niches foundations and to regionally determine their borders.

Key words:  murine rodents, landscape metrics, habitat suitability, ecological niche, land  cover, GIS.

Polymorphisme des gènes du CMH chez les rongeurs sauvages : Aspects méthodologiques et intérêt pour l'étude de l’émergence de zoonoses

Soutenu le 31 août 2010, pour l’obtention du diplôme de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes (EPHE)

Directeurs : Claudine Montgelard et Jean-François Cosson

Jury : Thierry Wirth, Erick Desmarais, Nicolas Bierne, Claudine Montgelard et Jean-François Cosson

Galan EPHE cover, 2010

Résumé :

Les gènes du Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH) codent pour des molécules qui jouent un rôle capital dans la réponse immunitaire des vertébrés. Elles reconnaissent de nombreux antigènes pouvant provenir de pathogènes et les présentent aux lymphocytes T pour déclencher la réponse immunitaire. Ces gènes se caractérisent par un degré de polymorphisme élevé maintenu par un type de sélection particulier : la sélection balancée. Plusieurs études ont montré des associations entre ce polymorphisme et la sensibilité ou la résistance à des pathogènes. La caractérisation des allèles du CMH chez des communautés de rongeurs sauvages pourrait permettre de mettre en évidence de telles associations pour des agents responsables de zoonoses.
La difficulté majeure pour caractériser ces gènes réside dans le nombre important d’allèles présent dans les populations de rongeurs sauvages. Chaque allèle d’un individu doit être identifié et chaque nouvel allèle doit être isolé et séquencé. Nous avons développés et mis en oeuvre trois stratégies de génotypage et de séquençage permettant de rendre possible l’étude de ces gènes à l’échelle des populations. Les approches indirectes de génotypage par électrophorèse capillaire en conditions non-dénaturante (CE-SSCP) et d’analyse des courbes de fusion haute résolution (HRMA) ont montrés des problèmes de débit, de résolution ou de répétabilité pour les gènes hypervariables du CMH. La dernière stratégie mise au point utilise la technologie haut-débit de pyroséquençage 454 GS-FLX pour génotyper et séquencer plusieurs centaines d’échantillons de communautés de rongeurs d’espèces très différentes. L’accès direct aux séquences des allèles de chaque individu résout les problèmes de résolution et permet d’éviter des étapes lourdes de clonage et de séquençage.
Nous avons ainsi caractérisé 285 nouveaux allèles du gène DRB pour une communauté de 651 rongeurs de dix-sept espèces différentes provenant d’Asie du Sud-Est. Vingt-cinq allèles sont partagés, c'est-à-dire ont des séquences parfaitement identiques, entre espèces phylogénétiquement proches. L’analyse
phylogénétique des allèles révèlent la présence de polymorphisme trans-spécifique, caractéristique de la sélection balancée. Des signatures de sélection historique dans les séquences et de sélection contemporaine dans les populations sont détectées. La richesse allélique du DRB est très variable en fonction des espèces. Néanmoins, l’étude des caractéristiques physico-chimiques des allèles montre que les espèces possédant peu d’allèles conservent une diversité importante de molécule CMH en termes de propriétés physico-chimiques. La recherche d’association entre génotypes/allèles/supertypes et pathogènes, notamment les agents de zoonoses, reste à réaliser et devrait permettre d’identifier des populations susceptibles ou résistantes sur la base de la caractérisation des allèles DRB.

Mots clés : CMH, rongeur, polymorphisme, sélection, communauté, DRB, génotypage, séquençage haut débit

Galan EPHE abstract, 2010

Etude de la diversité des leptospires pathogènes chez les rongeurs d'Asie du sud-est

Master BGAE (Biodiversité des interactions microbiennes et parasitaires), parcours (Biodiversité des interactions microbiennes et parasitaires)

Soutenu le 17 juin 2010

Directeur: Serge Morand (CNRS)

Organismes et pays : CNRS (ISEM), Institut Pasteur du Cambodge, CIRAD (Agirs)

Ivanova, master, 2010, cover and abstract

Résumé :

La leptospirose est l’une des zoonoses les plus répandues dans le monde, causée par l’infection de spirochètes pathogènes du genre Leptospira qui est responsable de 500 000 cas sévères par an. Les réservoirs principaux sont les petits mammifères et plus précisément les rongeurs qui excrètent la bactérie dans leurs urines. Le but de cette étude est (1) de mettre en évidence la diversité des leptospires au sein des communautés de rongeurs dans deux sites du Cambodge grâce à des outils de biologie moléculaire, (2) d’identifier les principaux rongeurs réservoirs impliqués et (3) d’étudier les conditions environnementales favorisant la transmission grâce à des outils de télédétection. Le séquençage d’un fragment du gène 16S a révélé que les leptospires se regroupent en deux clades distincts supportés par des valeurs de bootstrap supérieur à 90%, avec Rattus tanezumi  hébergeant de nombreuses souches. Nous avons détecté des infections bactériennes chez 71 rongeurs de neuf espèces parmi les 642 individus de treize espèces analysés, dont Rattus argentiventer  qui présente une prévalence globale plus élevée par rapport aux autres espèces. Parmi les variables environnementales, la saison des pluies et la pente des habitats se sont révélées explicatives à l’infection. Le type d’habitat semble être  un facteur important, même si son effet se révèle site dépendant. Des marqueurs moléculaires plus polymorphes devraient être mis au point pour identifier les espèces de leptospires et des variables environnementales telles que la température, la pluviométrie ou encore l’humidité devraient être prises en compte pour déterminer les zones à risque élevé.

Mots clés : Leptospira , pathogène, rongeurs, réservoirs, habitat, facteurs environnementaux, télédétection

Abstract:

Leptospirosis is a zoonotic disease with a worldwide distribution, caused by infection by pathogenic spirochetes of the genus Leptospira . This disease is responsible for 500,000 severe human cases every year. The main reservoirs are small mammals, mainly rodents, who excrete the bacteria through their urine. The aims of this study were (1) to describe Leptospires’ diversity in rodent communities in two sites of Cambodia using molecular biology tools, (2) to identify the main host species (3) to evaluate the environmental conditions favoring transmission through spatial analysis tools. The PCR and sequencing showed that leptospires are grouped into two distinct groups supported by bootstrap values above 90%, with Rattus tanezumi  hosting several strains. We detected bacterial infections in 71 rodent individuals of nine species among 642 individuals of thirteen species of rodents analyzed; with Rattus argentiventer having a higher overall prevalence compared to other species. Among environmental variables, rainy season and habitat slope were significant. The type of habitat seems to be an important factor, although site dependant. More polymorphic molecular markers should be developed to identify Leptospira species. Environmental variables such as temperature, rainfall or humidity should be taken into account to determine risk zones.

Key words: Leptospira , pathogenic, rodents, reservoirs, habitat, environmental factors, remote control

Identification des trypanosomes circulant chez les rongeurs et les bovins en Asie du sud-est

Master BGAE (Biodiversité des interactions microbiennes et parasitaires)

Soutenu le 17-18 Septembre 2009

Directeur: Serge Morand (CNRS) et Marc Desquesnes (CIRAD)

Organismes et pays : CNRS, CIRAD, Université de Kasetsart, Thaïlande

Milocco, master, 2010, cover

Résumé :

L’Asie du Sud-est est une région soumise à grands changements environnementaux récents, où les rongeurs sont des réservoirs des plusieurs maladies pour l’homme et pour les animaux. La trypanosomose à T. evansi est une cause d’importantes pertes chez les bovins, récemment l’hypothèse que les rongeurs puissent être un réservoir pour ces animaux a été formulée. Le but étant d’identifier les trypanosomes circulant chez le rongeurs, d’évaluer leur possible rôle de réservoir pour les bovins. Pour cela nous avons utilisé différents méthodes de diagnostique. L’examen direct dans la mesure du possible a été effectué ; autant que des techniques sérologiques comme le test CATT et ELISA, et des PCR avec les amorces TRYP1 et TBR. Ces outils permettant un diagnostique ont étés évalués et adaptés aux rongeurs. Nos résultats ont permis d’identifier T. lewisi  chez les rongeurs, mais également que T. evansi est enzootique chez les rongeurs thaïlandaises.

Mots clés :  T.evansi,  T. lewisi , Asie Sud-est, trypanosomose, rongeurs, bovins, diagnostique.

Abstract:

The South-East Asia is a region subjected to considerable environmental changes, where rodents are reservoirs of many diseases for man and animals. The  trypanosomiasis caused by Trypanosoma evansi is responsible of many economic losses among cattle, and recently the hypothesis that rodents could be an reservoir for these animals has been expressed. The purpose was to identify the trypanosomes circulating in rodents, to assess their possible role of reservoir for cattle. For doing this, we have used various diagnostic methods. The direct examination has been done, when possible; serological techniques such as the CATT test and ELISA, and PCR with TRYP1 and TBR primers. These tools allowing the diagnostic, have been evaluated and fit to rodents. Our results enabled us to identify Trypanosoma lewisi in rodents, and to affirm that Trypanosoma evansi  is enzootic in Thailand rodents.

Key words: Trypanosoma evansi , Trypanosoma lewisi , South-East Asia, trypanosomiasis, cattle, rodents, diagnostic.

Étude de l’évolution de sélection sexuelle, par les aspects du dimorphisme sexuel et de la compétition spermatique, en relation avec l’immunocompétence ; approche intraspécifique et interspécifique

Master BGAE (Biodiversité des interactions microbiennes et parasitaires).

Soutenu le 24 juin 2010, Mention très honorable avec félicitations du jury.

Directeur: Serge Morand et de Julien Claude à l’Institut des Sciences de l’Évolution de Montpellier

Jury: Michel. Raymond (Président), Marie-Laure Navas (Représentant SupAgro), Stephan Hättenschwiller et Emmanuel Douzery (Directeurs des études).

Ponlet, master, 2010, cover

Résumé :

Le dimorphisme sexuel et la compétition spermatique sont des caractéristiques de la sélection sexuelle où mâles et les femelles diffèrent par leur morphologie, d’une part, et où une sélection sur la fertilité des mâles s’opère, d’autre part. L’évolution de ces caractères implique des coûts ; et ces coûts peuvent s’exprimer au niveau de l’immunité, par une plus faible résistance aux parasites par exemple. Cette hypothèse est testée sur une base de données concernant des rongeurs de Thaïlande de près de 400 individus et impliquant 12 espèces ainsi que leurs parasites helminthes. Notre approche comparative considère l’échelle intraspécifique aussi bien qu’interspécifique et prend en compte divers estimateurs de la diversité parasitaire. Nous montrons un compromis entre la compétition spermatique, appréciée par la taille des testicules, et le niveau de parasitisme à l’échelle interspécifique.Cette compétition spermatique est positivement corrélée avec le poids des mâles et le dimorphisme sexuel de poids. Notre étude démontre l’importance de prendre en compte l’intra et l’interspécifique dans les analyses comparatives sur la sélection sexuelle.

Mots clés :  dimorphisme sexuel ; diversité parasitaire ; immunocompétence ; analyse comparative ; phylogénie.

Abstract:

Sexual size dimorphism and sperm competition are characteristics of sexual selection where males and females differ morphologically and where there is a selection on male fertility. Evolution of these characteristics is costly, and these costs could impair the immunocompetence by reducing parasitic resistance for example. This hypothesis is tested on a database which contains 400 individuals of 12 rodent species from Thailand with their helminthes parasites. Our comparative approach considers both intraspecific and interspecific levels and takes into account several diversity indices of parasitism. We show a trade-off between sperm competition, estimated by the relative length of the testis, and the parasite diversity at the interspecific level. This sperm competition, estimated by the relative length of the testis, is positively correlated with the weight of males and the sexual weight dimorphism. Our results demonstrate the importance of investigating both intra and interspecific levels when studying sexual selection in comparative analysis.

Key words: sexual dimorphism; parasitic diversity; immunocompetence; comparative analysis; phylogeny.

Diversité des rongeurs et des leptospiroses en Asie du sud-est (Rodent and leptosirosis diversity in Southeast Asia )

Ecole Nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation - Nantes Atlantique - ONIRIS

Soutenue le 17 octobre 2011, pour le diplôme d'état de Docteur Vétérinaire.

Directeur : Jean-François Cosson

Jury : Michel Marjolet (Président), Nathalie Ruvoen-Clouet (Rapporteur), Suzanne Bastian-Orange (Assesseur).

Cover page and abstract:

Mielcarek, Vet Thesis, 2011, cover

Full thesis:

Résumé :
L’Asie est reconnue comme étant un « hotspot » pour l’émergence de maladies infectieuses, dont de nombreuses zoonoses comme la leptospirose. En Asie du Sud-Est, cette
maladie est un problème majeur de santé publique mais reste pourtant peu étudiée, en particulier dans la faune sauvage. Les rongeurs en sont le principal réservoir et l’homme
s’infecte au contact de l’eau contaminée ou d’urine de rongeurs infectés. L’incidence de la leptospirose est saisonnière et l’infection est plus fréquente en zones rurales. Grâce au projet CERoPath (Ecologie des Communautés de Rongeurs et de leurs Pathogènes en Asie du Sud-Est), 940 rongeurs issus de sept localités ont été testés pour la leptospirose grâce à la méthode de PCR quantitative que nous avons développée. Celle-ci cible le gène codant pour l’ARNr 16S et celui codant pour la lipoprotéine LipL32. Ensuite, nous avons mis en évidence des facteurs déterminants de l’infection chez les rongeurs parmi les variables environnementales et individuelles, l’abondance, la richesse spécifique et la diversité de rongeurs de chaque localité.

Nous avons montré que la prévalence du portage des leptospires chez les rongeurs est très variable selon la localité. En revanche, toutes les espèces de rongeurs qui ont été suffisamment échantillonnées se sont avérées être porteuses de leptospirose, la plupart du temps de souches pathogènes. Les facteurs influençant la probabilité d’infection chez les rongeurs sont l’abondance et la richesse spécifique, le sexe des rongeurs, les précipitations de la session de capture et la latitude. Ces résultats sont cohérents avec les données humaines et permettront d’établir des cartes de risque de transmission des leptospires des rongeurs à l’homme.

Mots-clés :  leptospirose ; rongeur ; zoonose ; Asie Sud-Est ; maladie infectieuse ; transmission des maladies ; réaction de polymérisation quantitative ; rein ; paysage.

Abstract:
Asia is recognized as a place where most of the (re)emerging animal diseases occur, some of them being zoonotic, such as leptospirosis. In South-East Asia, although  leptospirosis is a major public health problem, it remains scarcely studied. Rodents are the main reservoir and humans get infected by contact with water contaminated with urine from infected rodents. Infections occur mainly in rural areas and its incidence is seasonal. Through the project CeroPath (Community Ecology of Rodents and their Pathogens in South-East Asia), 940 rodents from seven localities were screened for leptospirosis through a real-time PCR method that we developed on the 16S ribosomal RNA gene and the LipL32 gene. Then, landscape heterogeneity, individual features, rodent abundance and diversity were analysed to highlight the determinant factors for rodent infection.
We found that there is an important variability of leptospirosis prevalence among localities. All the rodent species that were enough sampled are carrying leptospirosis, most of the time pathogenic species. Abundance and richness of rodent species, their sex, rainfall during the trapping session and the latitude were found to be determinant factors of leptospirosis infection. These results are in agreement with human data and allow us in the future to map the risk of transmission for leptospirosis from rodents to humans.

Key words: leptospirisis, rodent, zoonosis, Southeat Asia, infectious disease, disease transmission, real-time PCR, kidney, landscape

Infestations parasitaires multiples (polyparasitisme) chez les mammifères sauvages : approche comparative des déterminants et des impacts évolutifs.

Ecole doctorale SIBAGHE (Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences et Environnement).

Soutenue le 15 décembre 2009

Directeur: Serge Morand;

Jury: Philippe Christe, Gabrièle Sorci, Finn Kjellberg, François Moutou, Jean-François Gueguan, Serge Morand.

Bordes, phd thesis, 2009