Dans un article récent publié dans le eVie Journal, des chercheurs ont lancé un programme de surveillance des excréments d’opossum sur 350 km2 dans la péninsule de Mornington près de South Melbourne, en Australie.
L’étude visait à recueillir des données qui pourraient aider à prédire les futurs emplacements des cas humains d’ulcère de Buruli (UB) via la modélisation statistique. L’épidémie de 2022 dans la péninsule de Mornington a été la plus importante depuis 2010 en Australie, entraînant près de 2 200 cas d’UB confirmés en laboratoire.
L’équipe a lancé une autre mission d’enquête en utilisant la même méthodologie d’enquête entre le 16 janvier et avril 2020 pour faire des prédictions sur un ensemble de données d’enquête sur les excréments jamais vu auparavant dans la région de Geelong.
Étude: La modélisation statistique basée sur des enquêtes structurées sur les excréments d’opossum indigènes australiens abritant Mycobacterium ulcerans prédit l’apparition de l’ulcère de Buruli chez l’homme. Crédit d’image : LisaHagan/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Auparavant, l’UB, une infection bactérienne des tissus sous-cutanés par Ulcères de Mycobacteriumse produisait couramment dans les zones rurales d’Afrique centrale et occidentale avec un climat tropical et subtropical, ce qui provoquait des malformations à vie chez les patients.
Au cours des 30 dernières années, M. ulcères ont provoqué plusieurs épidémies à Victoria, en Australie, où la plupart des cas humains d’UB surviennent à la fin de l’été. Dans les mêmes régions géographiques de Victoria, l’UB est également présent dans la faune indigène et les espèces de mammifères domestiques, par exemple, les possums à queue en brosse des montagnes (Trichosurus cunninghami).
De nombreuses enquêtes ont révélé que l’UB se produit d’abord dans les populations locales (ou indigènes) d’opossum ; ensuite, ces animaux excrètent M. ulcères l’acide désoxyribonucléique (ADN) dans leurs matières fécales, qui se répand et provoque des infections chez les humains habitant des régions où l’UB est bien reconnu comme endémique pour l’homme.
Malgré les défis techniques de la culture à croissance lente M. ulcères extraits d’échantillons microbiens, les efforts de séquençage du génome entier (WGS) ont aidé les chercheurs à découvrir que M. ulcères les souches isolées des lésions cutanées humaines et possum appartenaient aux mêmes cycles de transmission.
Ainsi, les mammifères marsupiaux arboricoles apparaissent comme le réservoir environnemental de M. ulcères en Australie, ce qui fait de l’UB un problème One Health.
En raison de son caractère opportuniste, M. ulcères étend ses régions endémiques, c’est pourquoi le ministère de la Santé (DH) de l’État de Victoria a également identifié des cas d’UB dans un rayon de 5 km du centre-ville de Melbourne.
Cela soulève le besoin urgent d’un programme efficace d’atténuation de l’UB, pour lequel des informations actualisées sur l’incidence et la distribution de la maladie sont nécessaires.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont recueilli 2 282 échantillons d’excréments d’opossum lors de deux campagnes d’échantillonnage lancées en été et en hiver pour déterminer l’étendue de l’activité épizootique de M. ulcères dans l’environnement de la péninsule de Mornington.
Plus précisément, ils ont extrait l’ADN génomique microbien (ADNg) de ces échantillons pour les tester via M.ulcerans IS2404 réaction en chaîne par polymérase (PCR) en temps réel.
La première enquête s’est déroulée entre le 19 décembre 2018 et le 14 mars 2019, et la seconde entre le 28 mai et le 19 septembre 2019. L’équipe d’enquête a recueilli des échantillons d’excréments d’opossum le long du réseau de Mornington Peninsula Road couvrant le niveau du sol le long de la clôture de résidences.
De nombreuses propriétés résidentielles de la zone d’étude étaient de vastes centres de villégiature avec des jardins clôturés plantés d’arbres, un habitat idéal pour les opossums.
Dans cette étude, ils ont utilisé cinq smartphones Android économiques (téléphones d’enquête) dans lesquels ils ont installé l’application Android Open Data Kit (ODK) Collect.
Cette application a converti les formulaires d’enquête papier en formulaires électroniques contenant toutes les questions de l’enquête. Tous les enquêteurs y ont répondu rapidement lors de l’échantillonnage, et leurs téléphones ont automatiquement envoyé leurs réponses à un agrégat ODK exécuté dans le cloud, d’où l’équipe l’a exporté dans un format tabulaire (CSV) ou géographique.
Le groupe a disposé un quadrillage de 200 m entre les points adjacents d’un espace d’échantillonnage pour empêcher le rééchantillonnage des excréments d’animaux. Les enquêteurs de l’étude ont utilisé ODK Collect pour capturer l’emplacement du nouveau point d’échantillonnage à l’aide du GPS de leur téléphone.
Les enquêteurs ont enregistré un point temporel lorsqu’ils ont commencé la recherche d’un échantillon d’excréments, ont limité leur recherche à un rayon de 50 m et l’ont terminée dans les 5 minutes.
Pour revisiter la plupart des emplacements échantillonnés au cours de l’enquête d’été, ils ont reprogrammé des suiveurs de distance électroniques avec une grille prédéterminée de points d’échantillonnage de l’enquête d’été.
Depuis 2004, le Victorian DH a recueilli des données de surveillance améliorées de l’UB dans une base de données centralisée sur les maladies à déclaration obligatoire. La DH a géocodé et anonymisé ces données pour créer des blocs maillés englobant 30 à 60 logements et s’est assuré qu’elle anonymisait efficacement ces données pour cette étude.
De plus, ils ont utilisé des variables, telles que le bloc de maillage de l’adresse résidentielle au moment de la notification de la maladie et la date de notification et d’apparition des symptômes.
Il a considéré un cas confirmé d’UB humain comme un patient présentant une ou des lésions cliniques évocatrices d’UB, dont l’analyse par PCR en temps réel IS2404 a été détectée M. ulcères ADNg.
De plus, les chercheurs ont construit un modèle statistique personnalisé pour comparer ses performances à des modèles nuls, une approche conventionnelle pour prédire les emplacements géographiques des cas d’UB qui pourraient apparaître à l’avenir.
Résultats
Comme prévu, les auteurs ont noté une association spatiale entre M. ulcères– des groupes d’excréments d’opossum positifs et des groupes de cas d’UB humaine, tels qu’évalués par SaTScan, alignés sur l’intervalle d’exposition des enquêtes sur les excréments d’opossum.
Le modèle et le chevauchement observés étaient cohérents avec les évaluations d’études antérieures montrant une corrélation spatiale positive entre M. ulcères-cas positifs d’excréments d’opossum et d’UB humaine ; ainsi, les opossums établis comme des réservoirs environnementaux clés de M. ulcères en Australie, avec une implication active dans les cycles de transmission humaine.
La fréquence de M. ulcères-la positivité dans les excréments d’opossum était comparable à une précédente enquête plus petite réalisée dans la péninsule de Mornington (13,6 % contre 9,3 %). Cependant, les variations de leur répartition saisonnière ont mis en évidence la nécessité de réaliser ces relevés durant les étés lorsque M. ulcères représentent le risque de transmission le plus élevé.
Plus important encore, le modèle basé sur les excréments d’opossum pour la péninsule de Mornington a prédit avec plus de précision les blocs de mailles avec des cas d’UB humains que le modèle nul.
De même, les modèles utilisant les données d’excréments de Geelong ont correctement prédit les blocs de maillage avec des cas d’UB humains qu’un modèle nul qui a utilisé les données de l’année dernière sur les occurrences d’UB.
conclusion
L’étude a confirmé une association quantitative entre l’excrétion d’excréments d’opossum de M. ulcères et cas humains d’UB; ainsi, de telles enquêtes sur le terrain pourraient être un outil puissant dans l’arsenal cumulatif des réponses de santé publique pour mettre fin aux occurrences d’UB chez l’homme.
Ceux-ci sont pratiques et rentables car les excréments d’opossum sont abondants, bien reconnus et facilement accessibles, ce qui en fait un analyte environnemental idéal.
De plus, la modélisation prédictive faisant des évaluations des risques géographiques pourrait jeter les bases de messages de santé publique ciblés. Par exemple, il pourrait informer les médecins généralistes de l’augmentation M. ulcères risque de transmission dans leur région, ce qui, à son tour, pourrait aider à diagnostiquer les cas et à initier un traitement tôt pour de meilleurs résultats cliniques.
De plus, des messages ciblés pourraient encourager les personnes dans les zones à haut risque à adopter des comportements préventifs, par exemple, des répulsifs contre les moustiques.
Les modèles nuls contiennent plus de « bruit » que les modèles fondés sur les excréments parce qu’ils utilisent une longue période d’incubation (ce qui rend difficile d’établir quand et où une personne a pu être infectée par M. ulcères).
Au contraire, la modélisation basée sur l’intervalle interquartile de la période d’incubation (IQR) offre une meilleure capacité prédictive. Ainsi, les auteurs ont recommandé d’utiliser la période d’incubation IQR pour saisir la période d’incubation réelle dans les études futures.
L’amélioration du rendement diagnostique des excréments d’opossum pourrait également affiner les performances des modèles informés sur les excréments.
Les modèles informés sur les excréments ont également obtenu de meilleurs résultats car les opossums se déplacent généralement dans une plage de moins de 100 m, ce qui fait de leurs échantillons d’excréments un analyte spatialement fiable. Des études utilisant ces spécimens pourraient donner une idée plus précise de la distribution des agents pathogènes pour une géolocalisation particulière.
Plusieurs études ont montré que les cas humains d’UB ne se produisent pas dans les zones où les opossums n’hébergent pas M. ulcères, ce qui confirme leur rôle dans le cycle de transmission de ce pathogène. Cela explique également pourquoi le modèle informé sur les excréments d’opossum a surpassé les modèles basés sur l’incidence / nuls.
