Colloque « Espace et éducation »

Surveillance médicale en santé publique : exemple du paludisme

Sylvie Manguin, directrice de recherche à l'Institut de recherche pour le développement

L'aire de répartition des maladies à transmission vectorielle est largement déterminée par les facteurs environnementaux (température, humidité, pluviométrie, etc.) conditionnant l'agent pathogène et ses vecteurs. Ces facteurs environnementaux peuvent être spatialisés et analysés à l'aide d'outils comme la télédétection et le système d'information géographique.

Dans le cadre de nos recherches, la télédétection est un outil important car certains facteurs environnementaux peuvent être appréhendés, voire quantifiés à partir de données recueillies par images satellite. En fonction de la problématique posée, nous utilisons soit des images à haute résolution spatiale (Landsat, Spot, etc.), qui permettent de localiser avec précision les sites d'étude et de caractériser l'environnement immédiat, soit des images de satellites météorologiques (Noaa, Meteosat), avec une résolution spatiale faible mais avec une haute résolution temporelle qui permet un suivi de l'évolution de l'environnement ou l'arrivée d'un front pluvieux qui engendrera la mise en eau des mares, suivie par l'éclosion des moustiques.

En santé publique, nous combinons aux données de cartographie et de géographie des données épidémiologiques, biologiques, entomologiques, météorologiques, environnementales, etc., données qui sont introduites dans un système d'information géographique (Sig) qui en permet l'analyse. Toutefois, l'on ne peut se passer d'une bonne connaissance du terrain et d'une validation régulière des données ensuite introduites dans le Sig. L'objectif ultime du processus est la mise au point de modèles prédictifs prenant en compte les principaux facteurs associés à l'agent pathogène considéré. On peut ainsi dresser des cartes de répartition probable d'une endémie ou, dans le cas de maladies à fluctuations saisonnières, mettre au point un système de suivi permettant de prédire une augmentation prochaine du nombre de cas et de prévenir tout risque d'épidémie. Ainsi, le Sig apporte une aide considérable aux gestionnaires de milieux et à ceux chargés de contrôler l'évolution des maladies, mais également au ministère de la Santé de pays en développement.

Méthode de travail

Dans le Sig, nous disposons de différentes couches d'information : données de topographie (hydrographie, réseau routier, etc.), données sur la maladie, données sur les vecteurs des agents pathogènes concernés (pour les maladies à transmission vectorielle), données sur l'homme. On combine à ces données des images satellite des sites d'étude. Ce travail est pluridisciplinaire : biologistes, entomologistes, épidémiologistes et géographes travaillent ensemble et se répartissent les tâches.

L'objectif est de surveiller la maladie et de prédire la dynamique spatio-temporelle des vecteurs. Ces vecteurs, les moustiques, ont un cycle de vie avec des densités qui vont augmenter ou diminuer en fonction des périodes de l'année (saison sèche ou saison humide). Pour nous, il est fondamental de savoir quand le vecteur est présent et pour quelle raison, afin de déterminer les périodes propices, ainsi que les facteurs déclenchant d'épidémie.

Ces données nous permettent ensuite d'établir des cartes de répartition du risque de la maladie et de mettre en place un système d'alerte épidémique.

Notre méthode de surveillance médicale intègre donc à la fois une approche conventionnelle de connaissance approfondie du terrain et des outils de spatialisation, Sig et télédétection.

Exemple : le cycle du plasmodium

Le plasmodium est un parasite intracellulaire, agent du paludisme. Pour l'homme, il existe quatre espèces de plasmodium dont le plasmodium falciparum qui est la forme létale. Il est important de rappeler que le paludisme touche 2 millions de victimes par an : c'est la première maladie parasitaire au monde et il n'existe toujours pas de vaccin.

Le moustique du genre anophèle, quand il pique, absorbe le parasite chez l'homme. Ce parasite se reproduit chez le moustique, mature et entre dans les glandes salivaires. Lors de la piqûre suivante, le moustique retransmet l'infection à l'homme. Deux humains ne peuvent pas se contaminer (sauf cas de transfusion sanguine). La transmission du parasite passe forcément par le moustique.


© Cnes.

L'utilisation de la spatialisation dans la surveillance du paludisme

Il s'agissait au départ d'une initiative de la Nasa qui tenait à développer un projet en santé publique pour mettre en application les techniques de spatialisation développées.

Un appel d'offres a été lancé, auquel a répondu l'université de médecine (USUHS, Bethesda) où je travaillais de 1990 à 1995. La Nasa a donc financé un projet, entre 1985 et 2001, pour analyser en quoi la technologie qu'elle développait pouvait contribuer à la lutte contre une maladie, le paludisme.

Dans sa première phase, le projet consistait à répondre à la question suivante : peut-on prédire la densité des anophèles en Californie ? S'il n'y a pas de paludisme autochtone aux États-Unis, en revanche, le vecteur potentiel est présent, avec des densités importantes dans les rizières.

Ainsi, 104 rizières ont été étudiées dans la vallée centrale de la Californie. Les images satellite ont permis, premièrement de distinguer les rizières dont la vitesse de développement du riz était la plus rapide et deuxièmement, d'observer la proximité des pâturages à bovins. Les rizières proches des pâturages à bovins, où le riz se développe plus vite, se sont révélées être celles où la densité d'anophèles était la plus importante. Ces rizières ont été identifiées deux mois avant le pic d'éclosion des moustiques, ce qui a laissé un délai suffisant pour traiter les rizières et réduire la nuisance provoquée par ces moustiques.

Après cette expérience réussie, la Nasa a décidé de procéder à un test au Chiapas (Mexique), zone à risque de paludisme.

La deuxième phase du projet consistait donc à déterminer si l'on pouvait prédire la présence et l'abondance des vecteurs dans un pays impaludé. Là également, les équipes ont réussi à prédire avec 90 % de précision quels villages allaient avoir une forte densité d'anophèles, en se basant sur la proximité entre les pâturages inondés et les marécages (gîtes à anôphelês albimanus) d'une part, et les villages d'autre part. Les chercheurs se sont rendu compte que les villages entourés de marécages et de pâturages présentaient de fortes densités d'anophèles et aussi un fort risque paludéen. Une lutte antivectorielle ciblée a donc ainsi pu être mise en place.

La dernière phase de l'expérimentation a eu lieu au Belize, qui est un pays à paludisme endémique en constante augmentation (doublement du nombre de cas tous les ans depuis 1991). L'étude a porté sur trois vecteurs différents. Les indicateurs retenus, après deux ans d'études biologiques de terrain, étaient d'une part, la distance entre les gîtes larvaires et d'autre part, les habitations humaines et les barrières géographiques entre les vecteurs et l'homme. Une classification des habitations humaines en fonction de la densité de moustiques a été établie par une équipe restée en Californie. Ces habitations étaient géoréférencées et les chercheurs sur le terrain, munis de GPS, ont pu y collecter des moustiques. Ensuite, les résultats des collectes ont pu être comparés avec les prédictions de l'équipe restée en Californie. Il s'est avéré que 100 % des prédictions se sont réalisées pour deux espèces et 90 % pour la troisième espèce. À ces données entomologiques, nous avons associé des données épidémiologiques disponibles au Belize depuis 1999 et nous avons constaté que 50 % du total des cas de paludisme se concentrent dans 10 % des habitations seulement. Nous avons donc demandé au ministère de la Santé du Belize de concentrer ses efforts de lutte sur une soixantaine de villages. En traitant les zones les plus exposées, une économie financière de 85 % a été obtenue et surtout on a constaté un recul de 86 % du nombre de cas de paludisme depuis 1996. Ce projet de recherche a donc véritablement contribué au recul de la maladie dans ce pays.

Enfin, une des missions du projet était aussi de procéder au transfert de technologies auprès de nos partenaires mexicains et béliziens. Cette mission a très bien fonctionné puisque les équipes des deux pays sont maintenant autonomes dans l'utilisation de ces techniques de spatialisation et font évoluer leur Sig.


Actes du séminaire national - Les sciences de la vie et de la Terre au XXIème siècle : enjeux et implications 15 et 16 décembre 2004

Mis à jour le 15 avril 2011
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