Publication - DOI : 10.1371/journal.pcbi.1011375

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• Guillaume FOURNIÉ (Cf. Page personnelle)
• Francesco PINOTTI (Cf. Page personnelle)

Mots-clés

One Health, modélisation, zoonoses, intensification

Résumé

Pour comprendre et gérer les risques sanitaires liés à l’intensification croissante de la production de volailles dans les pays à revenu faible et modéré, nous avons développé EPINEST, un cadre de modélisation qui permet d'explorer la propagation de pathogènes au sein de réseaux réalistes de production et de distribution avicole. Sa structure modulaire permet une paramétrisation facile pour différents pays et configurations de ces réseaux. En intégrant diverses caractéristiques épidémiologiques, modes de transmission et interactions entre différentes souches de pathogènes, EPINEST permet d’explorer une grande diversité de scénarios éco-épidémiologiques et de dangers sanitaires tels que les virus influenza aviaire, campylobacter, salmonelles et les gènes de résistance aux antimicrobiens. Développé dans le cadre d'un projet de recherche interdisciplinaire mené au Bangladesh, en Inde, au Vietnam et au Sri Lanka, EPINEST est également pertinent pour la recherche en épidémiologie vétérinaire et One Health, au-delà de la volaille, pour d'autres espèces d'animaux d'élevage et pathogènes.

Contexte et enjeux

L'intensification rapide de la production avicole en Asie répond à une demande croissante en protéines animales, mais soulève des préoccupations majeures concernant les risques de maladies zoonotiques associés. Le faible niveau de biosécurité dans les fermes, le nombre élevé d’intermédiaires commerciaux et l’omniprésence des marchés de volailles vivantes sont des éléments favorisant la propagation de pathogènes, notamment les virus influenza aviaire, campylobacter et salmonelles, ainsi que dans la montée de la résistance aux antimicrobiens. Comprendre l’influence de la configuration des réseaux le long desquels les volailles sont élevées et commercialisées sur la transmission et l’évolution des pathogènes est crucial pour limiter les risques sanitaires. EPINEST vise à simuler ces dynamiques, identifier leurs déterminants et à fournir des solutions pour améliorer la sécurité sanitaire et la résilience du secteur.

Résultats

EPINEST est un système de modélisation multi-agents, dans lequel les acteurs, les volailles, les espaces de production et de ventes sont liés pour offrir une caractérisation complète et dynamique du réseau de production et de distribution. À partir de données empiriques, des simulations informatiques explorent différents scénarios afin d’évaluer l'impact de variations de la configuration du réseau sur la dynamique de transmission de dangers sanitaires et le risque d’infection à différents niveaux du réseau.

Ces données incluent la localisation et les caractéristiques des fermes, la durée que les oiseaux passent dans différentes parties du réseaux, et le nombre de transactions et le niveau de mélange entre oiseaux de la ferme jusqu’au consommateur. Ces informations ont été directement associées à des données biologiques obtenues par échantillonnage de poulets et séquençage des pathogènes.

EPINEST innove en adoptant une perspective systémique sur la propagation des pathogènes à travers les réseaux de production et de distribution, contrairement aux modèles précédents qui se concentraient sur des cadres plus restreints comme les fermes ou les marchés.

Perspectives

EPINEST peut permettre aux décideurs de mieux cibler et évaluer l'efficacité des interventions qu'ils recommandent pour réduire les risques sanitaires. Par exemple, des interventions classiques incluent l'abattage des troupeaux infectés ou le déploiement de programmes de vaccination. Le modèle permet également d'explorer d'autres interventions potentielles, comme la reconfiguration des réseaux de commerçants pour limiter le mélange d'oiseaux, ou la réduction du temps pendant lequel les oiseaux invendus sont maintenus dans un environnement de marché, modifiant ainsi la configuration globale du réseau de production et de distribution. À l’avenir, son cadre modulaire pourrait être étendu à d'autres espèces animales et maladies, permettant d’évaluer la propagation de pathogènes dans des contextes variés.

Valorisation

Comme indiqué plus haut, EPINEST peut être utile pour la gestion des risque zoonotiques, et pour évaluer l'impact des interventions sanitaires. Il peut également être utilisé par les autorités sanitaires pour optimiser les stratégies de surveillance et de prévention des maladies. En outre, EPINEST offre des opportunités de partenariats avec des institutions de recherche et des organisations internationales. Enfin, il pourrait être intégré dans des outils de formation pour sensibiliser les acteurs aux risques sanitaires dans les systèmes alimentaires, et l’importance de la configuration de ces systèmes dans la génération de ces risques.

Référence bibliographique

Pinotti F, Lourenço J, Gupta S, Das Gupta S, Henning J, Blake D, Tomley F, Barnett T, Pfeiffer D, Hoque MA, Fournié G (2024) EPINEST, an agent-based model to simulate epidemic dynamics in large-scale poultry production and distribution networks. PLOS Computational Biology, 20(2):e1011375. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1011375

Illustrations