Publications - DOI : 10.1155/2024/5571195 & DOI : 10.1111/risa.14345

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Karine CHALVET-MONFRAY (Cf. Page personnelle)

Mots-clés

FCO, MHE, Culicoides, risque, modèle Hysplit, vent, maladies émergentes

Résumé

L'élevage des ruminants en Europe est, chaque année, confronté de nouvelles introductions ou des réintroductions régulières de fièvres hémorragiques transmises par des moucherons de type Culicoides spp., telles que la fièvre catarrhale ovine (FCO) ou plus récemment la maladie hémorragique épizootique (MHE). Bien que la dispersion à longue distance par le vent des Culicoides soit reconnue comme une voie d'introduction du virus, elle reste sous-étudiée dans les évaluations des risques. Nous avons adapté un modèle de dispersion atmosphérique (Hysplit) afin qu’il prenne en compte les spécificités biologiques et écologiques de l'insecte vecteur et ainsi déduire ses trajectoires potentielles depuis une zone source. Notre modèle a prédit avec une bonne sensibilité les zones nouvellement infectées par le virus de la MHE en France sur une période de 5 semaines après sa première introduction dans le pays en 2023. En complétant ce modèle avec des données de densité d’hôte, d’abondance de vecteur, et des paramètres épidémiologiques, nous avons pu aussi mettre en évidence les zones à risque d’introduction de FCO par le vent à partir des foyers persistants en Sardaigne. Les cartes de risque de dispersion par le vent fournies sont destinées à soutenir une meilleure préparation et une meilleure réponse aux maladies transmises par les Culicoides.

Contexte et enjeux

L'Europe fait régulièrement face de nouvelles apparitions de sérotypes viraux de FCO ou de MHE, des épizooties qui bouleversent les modèles saisonniers et géographiques habituels, tout en pesant lourdement sur l'industrie de l'élevage. Les stratégies actuelles de lutte contre ces maladies sont limitées, et malgré l'importance de la vaccination, le portefeuille de vaccins disponibles est insuffisant pour prévenir efficacement les épidémies. Des évaluations de risque solides et basées sur des données sont nécessaires pour une action proactive, notamment pour identifier le sérotype viral le plus susceptible d'envahir une zone non infectée, ce qui pourrait aider à anticiper la production de vaccins. Les outils existants pour évaluer le risque d'introduction de maladies vectorielles sont souvent incomplets, d'où la nécessité de développer un modèle spécifique pour améliorer efficacement notre lutte face à l’émergence de ces épizooties.

Résultats

Dans un premier temps, nous avons évalué le risque d'introduction du BTV-3 par les vents depuis le sud-ouest de la Sardaigne. Le modèle HYSPLIT (HYbrid Single-Particle Lagrangian Integrated Trajectory) a été adapté aux contraintes biologiques des Culicoïdes pour inférer leur probabilité de dispersion par le vent. Nos résultats ont montré une cohérence avec les épizooties historiques de BTV. Compte tenu des caractéristiques de la zone d'infection, les régions à risque d'introduction demeuraient principalement limitées au bassin méditerranéen sud. Le risque pour la France continentale et les îles Baléares restait faible mais pouvait être supérieur dans le cas où le vol de l'insecte dépassait 24 heures. Après une analyse d'incertitude, nos résultats sont restés cohérents. Une meilleure compréhension des conditions de vol des moucherons et des paramètres spécifiques à Obsoletus Complex pour la transmission du BTV-3 reste néanmoins cruciale.

Dans un deuxième temps, nous avons cherché à rendre notre modèle générique pour toutes les zones potentielles en Europe. Pour ce faire, nous avons développé une matrice de connectivité en affinant le paramétrage de HYSPLIT. En étudiant le cas spécifique de la maladie épizootique hémorragique en France, nous avons pu identifier avec une bonne sensibilité les nouvelles zones infectées sur une période de 5 semaines après sa première introduction dans le pays. De manière prospective en 2024, la zone à risque pourrait s'étendre vers la majeure partie de la moitié ouest de la France et pourrait atteindre sporadiquement de nouveaux pays sous des conditions météorologiques favorables.

Enfin, nous avons développé une application web pour faciliter l'utilisation rapide de notre modèle et promouvoir son utilisation à plus grande échelle.

Perspectives

1/ Incorporation dans le modèle d’une deuxième voie d’introduction par les mouvements commerciaux d’animaux vivants entre les pays.
2/ Développement d’un modèle de diffusion de proche en proche en intégrant des stratégies de vaccination
3/ Comparaison des résultats du modèle mathématique et des données génomiques dans le temps et l’espace

Valorisation

1. Deux articles publiés dans Risk analysis et Transboundary and Emerging Diseases
2. Posters présentés lors de congrès internationaux :
   • Bibard, A., Martinetti, D., A., Picado, A., Chalvet-Monfray, K., & Porphyre, T. “Risk assessment of BTV incursion in Europe from Sardinia by Culicoides spp. wind dispersal”, presented to the Annual conference of Society for Veterinary Epidemiology and Preventive Medicine (SVEPM), March 2023, Toulouse, France
   • “Bibard, A., Martinetti, D., A., Picado, A., Chalvet-Monfray, K., & Porphyre, T. Risk assessment of BTV-3 incursion from Sardinia by wind dispersal of Culicoides midges”, presented to the Joint EFSA-BfR International Conference on Using Epidemiological Studies in Health Risk Assessments: relevance, reliability and causality, Nov 2023, Berlin, Germany
3. Présentations orales lors de congrès internationaux :
   • ., Martinetti, D., A., Picado, A., Chalvet-Monfray, K., & Porphyre, T. (2024). Risk of Buetongue introduction by the wind: predictable? Oral presentation during the 9th Annual Symposium of Animal Health organized by Sciensano, 26 March 2024
   • Bibard, A., Martinetti, D., A., Picado, A., Chalvet-Monfray, K., & Porphyre, T. (2024). Risk of Culicoides dispersal by the wind; Case study with Epizootic Hemorrhagic disease virus in France, 3rd Modelling in Animal Health international conference, Nantes, 27-29 August 2024
4. Présentations orales lors de séminaires sans comite de relecture :
   • Bibard, A., Martinetti, D., Giraud, A., Picado, A., Chalvet-Monfray, K., & Porphyre, T. (2024). Introduction de la fièvre catarrhale ovine par le vent: quel risque? Scientific Annual Meeting of the Veterinary Public Health HUB of Lyon, March 2023, Lyon
   • Bibard, A., Martinetti, D., Giraud, A., Picado, A., Chalvet-Monfray, K., & Porphyre, T. (2024). Risk of Bluetongue introduction by the wind: Predictable? How epidemiological and atmospheric models can be used to support preparedness against BTV-3 introduction, presented to the Boehringer Ingelheim Bultavo3 Launch Meeting in Netherlands, May 2024, online
   • Bibard, A., Martinetti, D., Giraud, A., Picado, A., Chalvet-Monfray, K., & Porphyre, T. (2024). Risk of Culicoides dispersal by the wind - Case study with epizootic hemorrhagic disease virus in France, presented at the Journées Scientifiques de l’Ecole Doctorale de l’Université Clermont Auvergne

Références bibliographiques

• Bibard, Amandine, Davide Martinetti, Aymeric Giraud, Albert Picado, Karine Chalvet-Monfray, et Thibaud Porphyre. « Quantitative Risk Assessment for the Introduction of Bluetongue Virus into Mainland Europe by Long-Distance Wind Dispersal of Culicoides Spp.: A Case Study from Sardinia ». Risk Analysis. https://doi.org/10.1111/risa.14345.
• Bibard, Amandine, Davide Martinetti, Albert Picado, Karine Chalvet-Monfray, et Thibaud Porphyre. « Assessing the Risk of Windborne Dispersal of Culicoides Midges in Emerging Epizootic Hemorrhagic Disease Virus Outbreaks in France ». Transboundary and Emerging Diseases, https://doi.org/10.1155/2024/5571195;

Illustrations