These conditions hydro-écologiques d'apparition du botulisme dans l...

Contexte du recrutement et définition de poste :

Contexte et objectifs :

Au niveau mondial, le botulisme aviaire est responsable de la perte de millions d’oiseaux sauvages et représente la maladie la plus importante en termes de mortalité chez les oiseaux migrateurs. Elle se traduit par une paralysie flasque ascendante des muscles squelettiques chez les oiseaux, liée à l’action au niveau des terminaisons nerveuses de la toxine botulique produite par des bactéries du genre C. botulinum (Rocke et Bollinger, 2007 ; Gutierrez-Arnal & Marin, 2024). La majorité des cas détectés en France dans l’avifaune sont causés par C. botulinum de type C/D et quelques cas de type E ont également été observés (Woudstra et al., 2012 ; Anza et al., 2014a, Anza et al., 2014b; Le Gratiet et al., 2020). C. botulinum de type E est zoonotique et c’est également le toxinotype prédominant dans les écosystèmes des grands lacs nord-américains d’où les études sur l’écologie et l’épidémiologie de C. botulinum sont majoritairement issues (Hannett et al, 2011 ; Perez- Fuentetaja 2006 ; Princé et al., 2018). Un ensemble de conditions hydro-écologiques telles que des températures élevées, une forte charge en matière organique et l’anoxie du milieu, favorables à la croissance de C. botulinum et la toxinogénèse, ont été montrés comme associées à la survenue d’épisodes de botulisme (Perez-Fuentetaja et al. 2006 ; Vidal et al., 2013 ; Anza et al. 2014a). Pour autant, les mécanismes écologiques à l’œuvre et sous-tendant ces conditions sont très peu décrits. L’initiation d’un épisode de botulisme résulte ainsi d’un mécanisme mal connu et probablement complexe faisant intervenir, au sein des écosystèmes lentiques, le compartiment abiotique, biotique, leurs interrelations ainsi que les conditions environnementales influencées par des phénomènes naturels et/ou d’origine anthropiques (Rocke & Bollinger, 2007 ; Espelund & Klaveness, 2014). Par ailleurs, si on considère le risque de survenue de botulisme chez les oiseaux, l’exposition de ces derniers aux clostridies ou à leurs toxines peut être influencée par des facteurs intrinsèques (ex. espèce, régime alimentaire, etc.) et extrinsèques (Anza et al., 2016 ; Meloni et al., 2023 ; Gutierrez-Arnal & Marin, 2024).

L’objectif de ce projet est donc de comprendre quelles conditions écologiques peuvent conduire à un épisode de botulisme en étang en France, principalement causé par le toxinotype C/D. Il propose d’étudier le lien entre le fonctionnement d’écosystèmes lentiques et l’émission d’un danger pouvant prendre la forme infectieuse ou de toxine, de mieux comprendre les risques d’exposition pour les oiseaux et in fine de mieux prévenir les épisodes botuliques. Cet objectif revêt une importance particulière dans un contexte de réchauffement climatique et de dégradation des écosystèmes, pouvant induire une augmentation de la fréquence et de l’ampleur des épisodes de botulisme (Espelund & Klaveness, 2014; Gutierrez-Arnal & Marin ,2024).

Méthodologie

La démarche de recherche mise en œuvre par le (la) doctorant(e) fera appel à différentes méthodes : 1) synthèse bibliographique transdisciplinaire faisant le lien entre l’état de l’art sur les conditions écologiques favorisant la croissance de C. botulinum et la survenue d’épisodes botuliques d’une part et la littérature concernant le fonctionnement des écosystèmes lentiques d’autre part (incluant l’influence de facteurs environnementaux climatiques, anthropogéniques, …) ; 2) collecte de données des conditions écologiques basée sur l’utilisation de sondes multiparamètres et des analyses physico-chimiques d’eau et de sédiments permettant des mesures en continue dans les 2 sites d’étude (sud-ouest et nord-est de la France), chacun constitué de 2 étangs appariés (l’un soumis à des épisodes botuliques et l’autre non) ; 3) analyse et mise en relation de données collectées sur le terrain et de données mises à disposition par les partenaires – microbiologiques (détection de C. botulinum dans différentes matrices de l’étang), données de télédétection, suivi ornithologique - à l’aide de modèles multivariées et de méthodes d’évaluation de risque.

Encadrement

1. Directeur de thèse : Damien Banas (Université de Lorraine, unité Laboratoire Animal et Agroécosystèmes)
2. Co-directrice de thèse : Ariane Payne (OFB, Direction de la Recherche et de l’Appui Scientifique, Service Santé de la Faune et fonctionnement des agrosystèmes)
3. Co-encadrantes : Caroline Le Maréchal (Anses -Laboratoire de Ploufragan-Plouzané-Niort. Unité Hygiène et Qualité des Produits Avicoles et Porcins – Laboratoire National de Référence pour le botulisme aviaire) et Céline Richomme (Anses- Laboratoire de la rage et de la faune sauvage de Nancy, unité Infectiologie-écoépidémiologie-Risque-Faune sauvage)

Collaborations

4. OFB : Direction régionale Grand-Est (F. Millot, conservateur du lac du Der), pôle écosystèmes lacustres (T. Tormos, R. Bruel et H. Rodriguez-Perez)
5. Réserve naturelle du Marais d’Orx (F. Lagarde, Y. Montane, R. Debats)
6. Anses : Laboratoire de Ploufragan-Plouzané-Niort. Unité Hygiène et Qualité des Produits Avicoles et Porcins (G. Reboul)
7. Institut Pasteur de Paris Centre National de référence en botulisme et bactéries anaérobies (L. Diancourt)
8. Institut Robert Koch à Berlin en Allemagne (M. Dorner)

Localisation et date démarrage thèse envisagée

Université de Lorraine, unité Laboratoire Animal et Agroécosystèmes, Vandoeuvre-lès-Nancy. Déplacements sur les sites d’étude.

Date de démarrage contrat envisagée : septembre 2025 (sous réserve de montage administratif et financier achevé).

Contrat doctoral

Candidature

Références bibliographiques

Meloni, Emma, Caroline Le Maréchal, Florian Millot, Ariane Payne, Clément Calenge, Christelle Mazuet, Marianne Chemaly, et al. 2023. « Exposure of waterfowl to Clostridium botulinum in France ». Frontiers in Conservation Science 4 (janvier) : 1011555. .

Rocke, T. E., et T. K. Bollinger. 2007. « Avian botulism ». Dans Infectious diseases of wild birds. Sous la direction de N. J. Thomas, D. B. Hunter, et C. T. Atkinson, 377‑416. Oxford, UK : Blackwell Publishing Ltd.

Vidal, D., I. Anza, M. A. Taggart, E. Pérez-Ramírez, E. Crespo, U. Hofle, et R. Mateo. 2013. « Environmental factors influencing the prevalence of a Clostridium botulinum type C/D mosaic strain in nonpermanent Mediterranean wetlands ». Appl Environ Microbiol 79 (14) : 4264‑71. .

Woudstra, C., H. Skarin, F. Anniballi, L. Fenicia, L. Bano, I. Drigo, M. Koene, M.-H. Bäyon-Auboyer, J.-P. Buffereau, et D. De Medici. 2012. « Neurotoxin gene profiling of Clostridium botulinum types C and D native to different countries within Europe ». Appl Environ Microbiol 78 (9) : 3120‑27.

Profil recherché :

Profil recherché privilégié

Master 2 en épidémiologie ou en écologie

Connaissances sur le fonctionnement des écosystèmes aquatiques et en épidémiologie. Des connaissances en ornithologie, notamment des oiseaux d’eau, serait un plus.

Esprit de synthèse et compétence rédactionnelle. Bonne maîtrise de l’anglais.

Goût à la fois pour le terrain et l’analyse de données, autonomie, compétences organisationnelles et relationnelles