Dynamique spatio-temporelle des épidémies de Monkeypox en République Démocratique du Congo

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Le Monkeypox (MPX) est une maladie rare sévère causée par un virus très proche de celui de la variole et touche initialement des animaux et des hommes (anthropozoonose) vivant dans des régions situées à proximité des forêts denses d’Afrique centrale et occidentale. A elle seule, la République Démocratique du Congo (RDC) notifie près de 85 % de cas humains connus et ce pays a enregistré plusieurs épidémies ces dernières années. Actuellement une majorité d’auteurs s’accorde sur le fait qu’après 30 ans de cessation des campagnes de vaccination contre la variole, il est observé une très grande recrudescence de cas de MPX dans plusieurs régions tropicales dont la RDC, ce qui commence à poser un réel problème de santé publique.  Cependant, le MPX reste une maladie peu étudiée et les facteurs liés à sa transmission et à sa distribution spatiale et temporelle demeurent mal connus.

Cette recherche a été conduite pour contribuer à construire un estimateur de la prévalence du MPX à l’échelle de la RDC, comprendre les déterminants des dynamiques de ses répartitions spatiale et temporelle.  En premier lieu, un score a été construit pour évaluer le niveau d’adéquation entre les données de la morbidité rapportée par la Surveillance Intégrée des Maladies et Riposte (SIMR) en RDC et la morbidité réelle. Dans un second temps, l’identification des agrégats spatiaux et temporels du MPX en RDC a été réalisée à l’échelle des Zones de Santé (ZS) à l’aide des statistiques de balayage rétrospectif. Dans un troisième temps, la recherche des facteurs environnementaux associées à l’occurrence des cas de MPX en RDC a été conduite.

Un score simple et pragmatique a été élaboré pour quantifier la validité de données générées par la SIMR en RDC. L’étude de la recherche des agrégats spatiaux du MPX a montré une sur-incidence des cas rapportés dans les deux foyers «traditionnels» des districts de Sankuru et de la Tshuapa mais avec une extension dans certains districts environnants au fil des années. Ceci suggérerait ainsi l’identification des épicentres originels probables du MPX dans la cuvette centrale du Congo et leurs espaces de diffusion et/ou d’apparition secondaire selon une dynamique établie sur deux dizaines d’années. L’analyse temporelle annuelle a mis en évidence une tendance saisonnière caractérisée par une augmentation des cas de MPX pendant la saison sèche. Le modèle développé suggère que plusieurs facteurs environnementaux physiques sont positivement associés à l’incidence du MPX mais ne suffisent pas à eux seuls à comprendre complètement l’émergence et la persistance des épidémies du Monkeypox en RDC.

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Ces résultats suggèrent qu’il nous faut à l’avenir complexifier notre modèle par l’introduction de facteurs socioéconomiques et anthropologiques dans la construction du système pathogène du Monkeypox afin de mieux rendre compte de la réalité des liens que les hommes entretiennent avec leur environnement, modulant ainsi leurs niveaux d’exposition et de risque. Cette étude a permis de cibler des espaces et périodes à haut risque de Monkeypox en RDC, favorisant ainsi la production d’informations spatio-temporelles nécessaires à la définition de niveaux de priorités pour les interventions de prévention et de lutte contre cette maladie en RDC.  Enfin, ces résultats ouvrent des pistes d’investigation pour les autres pays africains concernés.

AUTEUR : Bien-Aimé MANDJA MAKASA, Thèse en vue de l’obtention du titre de docteur en SCIENCES DE LA VIE ET DE L’ENVIRONNEMENT de l’UNIVERSITÉ DE BOURGOGNE FRANCHE-COMTÉ, ÉCOLE DOCTORALE n°554 «ENVIRONNEMENTS -SANTÉ», Présentée et soutenue publiquement le 28 novembre 2019, Sous la direction des professeurs Frédéric MAUNY, Emile OKITOLONDA et Jean-Jacques MUYEMBE.

Introduction

Problématique

Le monkeypox (MPX) est une maladie causée par un virus très proche de celui de la variole et touche des animaux et des hommes (anthropozoonose) vivant dans des régions tropicales souvent humides (Arita et al., 1985; Breman, 2000). Les personnes sont contaminées soit par un contact direct avec un animal infecté soit par un contact direct avec un homme infecté à travers ses sécrétions biologiques (Ježek and Fenner, 1988; Sale et al., 2006). La majorité des cas survient en Afrique occidentale et centrale (Breman, 2000; Heymann et al., 1998; Learned et al., 2005; Müller et al., 1988a). A elle seule, la RDC notifie près de 85% des cas connus (Arita et al., 1985; Ekwanzala and Yokouidé, 2008). Ce pays a connu plusieurs épidémies dont la plus importante est celle survenue dans la ZS de Katako-Kombe dans le district du Sankuru (province du Kasaï Oriental) entre 1996 et 1997 avec 511 cas suspects rapportés(Centers for Disease Control and Prevention, 1997; Hutin et al., 2001; Mukinda et al., 1997). Après l’identification du premier cas humain de Monkeypox en 1971 chez un enfant de la RDC (Ladnyj et al., 1972; Marennikova et al., 1972), des cas de cette maladie furent observés de manière sporadique parmi les personnes ayant été en contact direct avec les animaux infectés (Arita et al., 1985).

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Actuellement une majorité d’auteurs s’accorde à dire qu’après 30 ans de cessation des campagnes de vaccination contre la variole, il est observé une très grande recrudescence de cas de Monkeypox dans plusieurs régions tropicales dont la RDC, recrudescence commençant à poser un réel problème de santé publique (Fuller et al., 2011; Rimoin et al., 2010). Ceci a suscité un regain d’intérêt pour cette maladie qui fait l’objet de plusieurs projets de recherches depuis la fin des années 1990.

D’après les travaux sur les épidémies récentes de Monkeypox, plus de 90% des patients atteints par le Monkeypox sont âgés de moins de 30 ans, et n’ont donc pas été vaccinés contre la variole parce que nés après 1980 (Reynolds and Damon, 2012; Rimoin et al., 2010). De l’hypothèse initiale d’un réservoir simien exclusif à l’origine des premières épidémies de Monkeypox (Arita et al., 1985; Mutombo et al., 1983), nous sommes passés à l’hypothèse d’un réservoir plus diversifié, les singes ne représentant eux même parfois que des cas de contamination secondaire à partir des populations d’écureuils (genre Funisciurus anerythrus), seuls mammifères auprès desquels le virus du Monkeypox a été jusqu’à présent isolé (Khodakevich et al., 1988, 1986). L’identification de ces premiers réservoirs a conduit à un début de caractérisation de certains environnements spécifiques qui pourraient être liés à l’émergence des cas de Monkeypox. Les villages situés à proximité des forêts denses, à proximité de grandes plantations de palmiers à huile, habitats où l’on retrouve une grande population d’écureuils (se nourrissant de noix de palme), semblent présenter un risque plus élevé (Fuller et al., 2011; Khodakevich et al., 1988; Rimoin et al., 2010). Toutefois, ces premiers éléments de compréhension du Monkeypox restent limités, ne permettant pas encore de répondre à de nombreuses questions que pose la dynamique spatiale et temporelle du Monkeypox dans les régions affectées (Ellis et al., 2012; Fuller et al., 2011; Reynolds and Damon, 2012b).

Une des limites principales des travaux actuels réside dans la taille des échelles où ces recherches ont été menées. Ces échelles spatiales qui sont soit très larges (continent) (Ellis et al., 2012; Levine et al., 2007), soit locales (district médical dans un pays) sans pour autant descendre à l’échelle des processus de la transmission (Fulleret al., 2011; Khodakevich et al., 1988; Rimoin et al., 2017). Ainsi, la possibilité de mise en évidence des mécanismes liés à l’émergence, à la diffusion et à la récurrence de ces épidémies de Monkeypox (Ellis et al., 2012; Fuller et al., 2011; Levine et al., 2007; Rimoin et al., 2010) dont les fonctionnements et dynamiques ne peuvent être perçus que par des analyses multi-échelles. En plus des limites liées à ces échelles spatiales uniques, les périodes étudiées étaient courtes (moins de deux ans) (Rimoin et al., 2010) ou correspondant à des périodes de survenue des épidémies rapportées (Arita et al., 1985), limitant la possibilité de mise en évidence d’éventuelles périodicités de cette maladie endémo-épidémique. D’où la difficulté de déceler des périodes d’accalmie, période où un renforcement des actions de lutte pourrait conduire à un meilleur contrôle voire une élimination de la maladie dans les populations humaines. En outre, les travaux antérieurs semblent ne pas prendre en compte le rôle des facteurs socioéconomiques qui définissent la manière dont les hommes exploitent les ressources pour leur existence (influant ainsi aussi bien sur les espaces parcourus que les contacts avec certaines espèces animales) et ni les facteurs socioculturels, qui déterminent les comportements humains, les exposant ou les protégeant contre le même phénomène morbide.

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Par ailleurs, une croissance progressive de la diffusion spatiale de cette maladie est également observée ces dernières années. Depuis 2005, la distribution géographique du Monkeypox semble évoluer avec la survenue de cas au Soudan, en dehors des zones de forêts d’Afrique Équatoriale (Damon et al., 2006; Formenty et al., 2010). Hors d’Afrique, c’est en 2003 que les premiers cas humains de Monkeypox ont été identifiés dans l’état de Wisconsin aux États-Unis suite à l’importation des rongeurs sauvages du Ghana (rat géant de Gambie, loir africain, écureuil arboricole) (Croft et al., 2007; Ligon, 2004; Reed et al., 2004).  Il a également été aussi remarqué que les cas de Monkeypox ne sont que très peu rapportés dans certaines provinces de la RDC (le Bas-Congo, le Katanga, les Nord et Sud Kivu), ces provinces possédant pourtant des caractéristiques environnementales propices à l’émergence de cette maladie. Ce constat suggère que les facteurs socio-anthropologiques et ceux déterminant la relation de l’homme à l’environnement, responsables de la transmission et de l’émergence du Monkeypox, ne sont pas encore bien connus.

Toutes ces questions sans réponses limitant la mise en place d’une stratégie globale de lutte, sont à l’origine du projet actuel visant à initier en République Démocratique du Congo, une étude globale multi-échelle pour la compréhension de l’épidémiologie du Monkeypox à travers une approche écologique.

Hypothèse

Le présent travail repose sur le constat d’une inégale distribution du Monkeypox en RDC. Nous formulons l’hypothèse que cette inégale distribution de la maladie observée en RDC est susceptible de traduire aussi bien :  1/ L’inégale existence d’espaces favorables au virus et à ses réservoirs;  2/ Des relations différenciées entretenues par les sociétés humaines avec des environnements au sein desquels circule le virus;  3/ La variabilité des efforts et des capacités du dépistage du système des soins à l’échelle de sous-espaces de la RDC. Les trois niveaux de déterminants sont bien sûr susceptibles de s’articuler au sein de systèmes pathogènes favorisant l’inégale expression spatiale et temporelle du Monkeypox observée en RDC.

Objectifs

Partant de cette hypothèse qui souligne différents niveaux d’incertitudes face à la réalité de la distribution de la maladie, l’objectif global de ce travail de thèse est de contribuer à construire un estimateur de la prévalence du Monkeypox à l’échelle de la République Démocratique du Congo et de comprendre les déterminants de sa répartition spatiale et temporelle.

Les objectifs spécifiques de ce travail sont de :

– Construire une méthode permettant d’évaluer le niveau d’adéquation entre les données de morbidité rapportée générée par la Surveillance Intégrée des Maladies et Riposte (SIMR) et la morbidité réelle afin de les rendre disponibles pour la recherche et la santé publique dans les pays en développement.

– Identifier les hétérogénéités spatiales et les zones spécifiques touchées par le Monkeypox en RDC.

– Identifier les caractéristiques environnementales des zones de santé susceptibles d’expliquer les hétérogénéités observées dans la distribution spatiale et temporelle des cas.

Plan de la thèse

Cette thèse est constituée de 6 chapitres précédés d’une introduction.

Le premier chapitre de ce travail présente le contexte et la situation générale du site de l’étude. Le second chapitre aborde, d’abord, un état de l’art sur les connaissances actuelles sur l’infection humaine du virus de monkeypox (Chapitre 2§1). Cet état de l’art est suivi, ensuite, par la présentation de l’organisation de la lutte contre la maladie en RDC (Chapitre 2§2) et d’une revue des déterminants susceptibles d’expliquer les écarts entre les données de morbidité rapportée et la morbidité réelle (Chapitre 2§3). Ce chapitre développe, enfin, les méthodes de détection des clusters spatiaux, temporels et spatio-temporels (Chapitre 2§4), fait une brève description des analyses de corrélation écologique (Chapitre 2§5) et présente les sources, la description et les limites des variables environnementales de l’étude (Chapitre 2§6).

Les chapitres 3 à 5 récapitulent les analyses réalisées pour répondre aux trois objectifs spécifiques de la thèse:

Le troisième chapitre s’intéresse à l’évaluation du niveau d’adéquation entre les données de morbidité rapportée générées par la SIMR et la morbidité réelle. Pour cela, un score a été construit à partir des variables identifiées dans la littérature. L’application du score aux 15 maladies sous surveillance hebdomadaire par la SIMR en RDC a permis de proposer un classement selon la potentielle utilisation des données de ces maladies pour la recherche. Les analyses du chapitre 3 sont présentées sous forme d’un article scientifique publié en langue anglaise (Article I), précédé d’un résumé en français.

Le quatrième chapitre cherche à identifier les clusters spatiaux ou spatio-temporels à haut risque du Monkeypox à l’échelle des Zones de Santé (ZS) de la RDC. A cet effet, une analyse utilisant la méthode de balayage de fenêtre mobile de Kulldorff a été utilisée. Cela a permis de mieux cibler les espaces de la maladie et de mieux connaitre les périodes de résurgence de cette maladie, connaissance essentielle pour lutter efficacement contre une maladie dans un pays à faible ressource comme la RDC. Les analyses du chapitre 4 sont également présentées sous forme d’un article scientifique publié en langue anglaise (Article II), précédé d’un résumé en français.

Le cinquième chapitre traite l’analyse de la relation entre la distribution des cas de Monkeypox à l’échelle des ZS de la RDC et en fonction de certaines caractéristiques environnementales. A cet égard, un modèle explicatif hiérarchique bayésien a été développé en utilisant les variables suivantes : proportion de la superficie de la ZS couverte par la forêt dense, proportion de la superficie de la ZS avec déforestation ou taux de déforestation, proportion de la superficie de la ZS traversée par des rivières ou cours d’eau, indice de bien-être Économique (IBE), altitude, précipitations et températures mensuelles moyennées sur 30 ans, nombre de médecins pour 10 000 habitants, nombre d’infirmiers pour 1000 habitants, densité de la population, densité des routes, densité des cours d’eau et feux de forêt et de brousse. Les analyses du chapitre 5 sont présentées sous forme d’un article scientifique en langue anglaise, actuellement soumis pour publication à la revue Plos Neglected Tropical Disease. Il est aussi précédé d’un résumé en français.

Enfin, le sixième chapitre reprend, dans un premier temps, les principaux résultats obtenus et les discute en tenant compte des connaissances scientifiques actuelles. Dans un deuxième temps, il formule des recommandations opérationnelles et propose des perspectives futures pour améliorer la compréhension et la lutte contre le monkeypox en RDC et en Afrique.

Texte intégral

Dynamique spatio-temporelle des épidémies deMonkeypox en République Démocratique du Congo.

Citation : Bien-Aimé Mandja Makasa. Dynamique spatio-temporelle des épidémies de Monkeypox en République Démocratique du Congo. Médecine humaine et pathologie. Université Bourgogne Franche-Comté;Université de Kinshasa, 2019. Français. NNT : 2019UBFCE023. tel-03206357

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