Contexte scientifique

Proposition de stage de M2
Titre du stage : Dynamique de propagation du virus de la Diarrhée Virale Bovine entre
troupeaux bovins : conceptualisation d’un modèle épidémiologique.
Laboratoire d’accueil :
Intitulé du laboratoire : UMR ENVN-INRA « Gestion de la Santé Animale »
Intitulé de l’équipe : Modélisation épidémiologique
Responsable du stage :
Nom : Pauline EZANNO
Tél. : [phone]
Fax : [phone]
Email : [email protected]
Autres contacts :
Henri SEEGERS (DU) 02 40 68 76 47 [email protected]
François BEAUDEAU 02 40 68 76 50 [email protected]
Références dans le domaine :
 Ezanno P., Fourichon C., Beaudeau F. Seegers H. 2004. Traceability of the movements of
cattle for live to dairy herds in Bretagne. International Society for Animal Hygiene. St
Malo, 11-13 Oct. 2004, France.
 Grenfell B., Harwood J. 1997. (Meta)population dynamics of infectious diseases. Trends
in Ecology & Evolution 12:395-399.
 Hess G. 1996. Disease in metapopulation models: implications for conservation. Ecology
77:1617-1632.
 Keeling M.J., Gilligan C.A. 2000. Bubonic plague: a metapopulation model of a zoonosis.
Proceeding of the Royal Society of London B 267:2219-2230.
 Viet A.F., Fourichon C., Seegers H., Jacob C., Guihenneuc-Jouyaux C. 2004. A model of
the spread of the bovine viral-diarrhoea virus within a dairy herd. Preventive Veterinary
Medicine 63:211-236.
 Xia Y., Bjørnstad O.N., Grenfell B.T. 2004. Measles metapopulation dynamics: a gravity
model for epidemiological coupling and dynamics. The American Naturalist 164:267-281.
Contexte scientifique
L’infection par le virus de la Diarrhée Virale Bovine (BVD) a un impact économique élevé en
élevages bovins. Elle est notamment associée à un augmentation de la mortalité des animaux
et à une dégradation des performances de reproduction. Etant donné sa forte prévalence et ses
conséquences économiques, une demande émerge pour la mise en place de stratégies
collectives de maîtrise à l’échelle d’une région. Une approche par modélisation - représentant
la dynamique de propagation du virus de la BVD au sein et entre troupeaux - permet
l’évaluation a priori et la comparaison de plusieurs scénarios de maîtrise.
Le virus de la Diarrhée Virale Bovine se transmet essentiellement entre animaux par contact
direct (transmission horizontale), ou de la vache en gestation au fœtus (transmission
verticale). Sa dynamique de propagation entre troupeaux dépend de la structure des contacts
entre ceux-ci, de la prévalence de l’infection dans les troupeaux sources d’animaux vendus
vivants (i.e. de la dynamique de propagation intra-troupeau du virus), et des relations de
voisinage entre troupeaux.
Jusqu’à récemment, la dynamique d’infection locale (intra-troupeau) était généralement
négligée dans les modèles épidémiologiques à l’échelle de plusieurs troupeaux. Ces derniers

concernent surtout les dynamiques d’agents pathogènes hautement infectieux, tels que les
agents de la fièvre aphteuse, de la peste porcine ou de la rhinotrachéite infectieuse bovine.
Dans ces modèles, l’entité modélisée est le troupeau, déclaré infecté dès qu’un individu est
détecté comme infecté. Les individus ne sont pas représentés, sous l’hypothèse que le
processus d’infection est suffisamment rapide pour que l’infection du troupeau ait atteint
immédiatement un équilibre.
Cependant, les modalités d’infection des animaux dans le cas du virus de la BVD font que cet
état d’équilibre n’est pas atteint immédiatement. A un temps donné après l’introduction du
virus dans un troupeau, la proportion d’animaux secondairement infectés n’est pas constante
et est difficilement observable, en particulier à l’échelle individuelle. Le risque de
transmission à un autre troupeau, soit suite au mouvement d’un animal infecté, soit par
voisinage, est variable suivant le niveau d’infection atteint par le troupeau source. De plus, au
sein d’une région, les mouvements d’animaux entre troupeaux sont fréquents
(renouvellement, ateliers de production spécialisés), ainsi que les relations de voisinage,
surtout lorsque la densité en troupeaux est élevée.
Pour cette entité en particulier, il est nécessaire de développer des modèles épidémiologiques
couplant les dynamiques de l’infection intra- et inter-troupeau, représentant les mouvements
d’individus entre populations et les relations de voisinage. Un modèle de la dynamique intra-
troupeau de l’infection par le virus de la BVD a été développé dans l’UMR ENVN-INRA
Gestion de la Santé Animale. Un modèle de la dynamique de propagation inter-troupeau du
virus de la BVD reste à conceptualiser et formaliser. Le stage proposé s’inscrit dans cet
objectif.
Description du stage
Objectifs :
 identifier les différents scénarios aboutissant à la contamination d’un troupeau sensible,
pour différent systèmes d’élevage (laitier, allaitant, mixte), avec ou sans atelier
d’engraissement, et selon le statut du troupeau vis-à-vis de l’infection par le virus de la
BVD.
 Conceptualiser un modèle épidémiologique représentant la dynamique de propagation du
virus de la BVD entre troupeaux bovins, intégrant la dynamique intra-troupeau de
l’infection. Deux voies de transmission sont étudiées : mouvements d’animaux entre
troupeaux et relations de voisinage. Leur importance respective dans la dynamique de
l’infection à l’échelle de plusieurs troupeaux est discutée.
Déroulement du stage :
 Caractérisation des cheptels bovins, de leur dynamique démographique et de la
dynamique des introductions d’animaux, ainsi que de leur environnement d’élevage.
 Conceptualisation d’un modèle de propagation du virus de la BVD entre troupeaux bovins
et identification des paramètres nécessaires pour un modèle générique, dont les
particularités des dynamiques possibles d’infection intra-troupeau.
 Utilisation du simulateur intra-troupeau laitier développé dans l’unité pour évaluer la
dynamique d’infection dans un troupeau et sa variabilité, selon les conditions initiales.
 Discussion sur l’importance respective des voies de transmission sur la dynamique de
propagation de l’agent pathogène infectieux entre troupeaux.
Profil du candidat : connaissance des systèmes d’élevage bovins en France.
Ce stage peut-il se poursuivre par une thèse : OUI si financement obtenu