Diversité des génomes et adaptation locale des petits ruminants d’un pays méditerranéen : le Maroc

Recent technological developments allow an unprecedented access to the whole genome variation and would increase our knowledge on genome diversification using population and landscape genomics. This work is based on the analysis of Whole Genome Sequence data (WGS) with the purpose of characterising genetic diversity in small ruminants (sheep and goats) and exploring genetic bases of local adaptation.First, we addressed a methodological aspect by investigating the accuracy and possible bias in the widely used genotyping approaches to characterize genetic variation in comparison with WGS data. We highlighted strong bias in conventional approaches (SNP chips and exome capture) and also in low-coverage whole genome re-sequencing (1X and 2X), and we suggested effective solutions based on sampling panels of random markers over the genome depending the purpose of the study (assessing neutral diversity, linkage disequilibrium, selection signatures). The various datasets produced allowed assessing genetic resources in various domestic (Moroccan and Iranian indigenous breeds and industrials) and wild populations (bezoars and Asiatic mouflons). We identified a very high diversity in indigenous and wild populations. They constitute a reservoir of alleles allowing them to play a possible key role in the preservation of these species in the context of global changes. The deep study of Moroccan goats showed a high diversity that is weakly structured in geography and populations, and highlighted numerous genomic regions showing signatures of selection. These regions identified different putative adaptive mechanisms according to the population (e.g. panting/sweating to adapt to warm/desert environment).Then, we explored genetic bases of local adaptation to the environment in sheep and goats using a landscape genomics framework. We scanned genomes of 160 sheep and 161 goats representing the eco-climatic Moroccan-wide diversity. We identified numerous candidate variants and genes, which allowed for identifying physiological pathways possibly underlying local adaptation. Especially, it seems that respiration and cardiac process have key roles in the adaptation to altitude. Our results suggest dissimilar adaptive mechanisms for the same environment in sheep and goats. However, we highlighted several cases of common metabolic pathways in different species. Moreover, we characterized some patterns for the variation of genetic differentiation in some candidate genomic regions over environmental gradients. This allowed us to visualise different adaptive reaction depending genes. This work points the way towards a better understanding of some mechanisms underlying local adaptation.Les progrès technologiques récents nous permettent d'accéder à la variation des génomes complets ce qui nous ouvre la porte d'une meilleure compréhension de leur diversification via des approches de génomique des populations et de génomique du paysage. Ce travail de thèse se base sur l'analyse des données de génomes complets (WGS) pour caractériser la diversité génétique des petits ruminants (chèvre et moutons) et rechercher les bases génétiques d'adaptations locales.Dans un premier temps, ce travail appréhende un aspect méthodologique et examine la précision et le biais de différentes approches d'échantillonnage des génomes pour caractériser la variabilité génétique, en les comparant aux données WGS. Nous mettons en évidence un fort biais des approches classiques (i.e. puces à ADN, capture de l'exome) ainsi que des séquençages de génomes à faibles taux de couverture (1X et 2X), et nous suggérons des alternatives basées sur un échantillonnage aléatoire de marqueurs dont la densité est variable selon les objectifs d'étude (évaluation de la diversité neutre, déséquilibre de liaison, signatures de sélection). Le jeu de données produit a permis d'évaluer l'état des ressources génétiques de différentes populations domestiques (races locales marocaines, iraniennes, races industrielles) et sauvages (aegagre, mouflon asiatique). Nous relevons une très forte diversité génétique dans les populations indigènes et sauvages qui constituent des réservoirs d'allèles et peuvent jouer un rôle important pour préserver le potentiel adaptatif des petits ruminants domestiques dans un contexte de changement climatique. L'étude plus approfondie des populations de chèvres du Maroc montre une forte diversité génétique faiblement structurée géographiquement, et met en évidence des portions de génome présentant des signaux de sélection. Leur étude montre l'existence de mécanismes adaptatifs potentiellement différents selon les populations (e.g. transpiration/halètement dans l'adaptation probable à la chaleur).Enfin, nous explorons les bases génétiques de l'adaptation locale à l'environnement chez les moutons et chèvres via une approche de génomique de paysage. En scannant les génomes de 160 moutons et 161 chèvres représentant la diversité éco-climatique du Maroc, nous identifions de nombreux variants et gènes candidats qui permettent d'identifier les voies physiologiques potentiellement sous-jacentes à l'adaptation locale. En particulier, il apparait que les mécanismes respiratoires et les processus cardiaques joueraient un rôle clé dans l'adaptation à l'altitude. Les résultats suggèrent que les chèvres et moutons ont probablement développé différents mécanismes adaptatifs pour répondre aux mêmes variations environnementales. Cependant, nous identifions plusieurs cas probables de voies adaptatives communes à plusieurs espèces. Par ailleurs, nous avons caractérisé les patrons de variations du niveau de différenciation de régions chromosomiques sous sélection en fonction de l'altitude. Cela nous permet de visualiser la diversité des réponses adaptatives selon les gènes (par exemple, sélection de variants à faible et/ou haute altitude). Ainsi, ce travail pose les bases de la compréhension de certains mécanismes d'adaptation locale

Erythème marginé de Besnier: manifestation rare au cours du rhumatisme articulaire aigu

Il s'agissait d'une fillette âgée de 3 ans accusant depuis un an, une éruption cutanée se manifestant par des plaques discoïdes faites de macules rosées, non prurigineuses arrondies et ovalaires, de 1 à 3 cm de diamètre, polycycliques, confluentes et à centre clair évoluant par poussée, avec régression et réapparition. L'enfant a été admise aux urgences dans un tableau de détresse respiratoire et de fièvre avec aggravation des lésions cutanées préexistantes devenant diffuses. L'auscultation cardiaque trouvait un souffle holo-systolique mitral d'une intensité de 4/6. L'échographie cardiaque objectivait une insuffisance mitrale aigue massive avec des végétations valvulaires. Sur le plan biologique, on notait la présence d'un syndrome inflammatoire biologique avec une CRP à 300mg/l et une vitesse de sédimentation à 60 mm à la première heure et les ASLO étaient très élevés (1600 UI/ml). Le diagnostic d'endocardite infectieuse sur valvulopathie rhumatismale était retenu. Après mise en condition, instauration d'une antibiothérapie et d'une cure chirurgicale urgente pour plastie mitrale, il a été noté une régression des lésions dermatologiques en quelques jours mais l'état hémodynamique de l'enfant s'était dégradé rapidement avec un décès brutal. L'érythème de Besnier est une manifestation cutanée rare du rhumatisme articulaire aigu. Les médecins devraient faire attention à ne pas négliger ce signe clinique rare mais utile, en particulier chez les patients présentant une atteinte valvulaire subclinique pour éviter les complications cardiaques tardives potentielles. Les trois diagnostics différentiels étaient l'herpès circiné, l'urticaire et l'érythème de l'angioedème héréditaire

Newborn haemorrhagic disorders: about 30 cases

The haemorrhagic disorders are particularly frequent in neonatal period. Their causes are varied and their knowledge is capital for their good management. Our purpose was to describe the epidemiological, diagnostic, and common causes of new-bornhaemorrhagic syndrome in paediatric emergency medical department of the Rabat Children's Hospital. We conducted a descriptive study from December 2015 to April 2016, about newborns admitted to medical emergencies for haemorrhagic syndrome defined by bleeding, exteriorized or not, whatever its importance, severity, causes and the associated clinical and biological disorders. Between December 2015 and April 2016, we identified 30 cases of newborn haemorrhagic syndromes on 594 hospitalizations (5.05%). The sex-ratio (M/F) was 1.5. None of them received vitamin K after birth and all were breastfed. Preterm infants accounted for 10%. The presentation of haemorrhage encountered was dominated by visceral bleeding especially digestive (80%), followed by epistaxis (10%), Haematuria (7%), and skin haemorrhage (3%). Physical examination was normal in most of cases with exception (nine babies had pallor with hypotonia, three babies suffered from hypovolemic shock, respiratory distress(10%), drowsiness, poor sucking and fever. The most common cause of bleeding disorder was haemorrhagic disease of the new-born (80%), disseminated intravascular coagulation (DIC) (10%), esophagitis (6.67%) and isolated thrombocytopenia (3.33%). At the end of our study, given the high frequency of vitamin k deficiency bleeding disease despite the prophylaxis received, a strengthening of the prevention system is necessary

Epidemiological aspects of suicide attempts among Moroccan children

Suicidal behavior among children has significantly increased in Morocco. We conducted a study on the epidemiological aspect to propose a treatment strategy. Descriptive retrospective study over a period of 3 years (April 2012-April 2015) involving children who visited pediatric medical emergencies of the Children Hospital of Rabat after an autolysis attempt. We observed epidemiological parameters, history, social and family context, the means used, the presumed cause, clinical manifestation, and the management. 66 patients were identified. A female predominance was found (sex =15). The average age was 13 years old. This was a first episode in 97% of cases. Psychiatric history was found in 6 patients. The causes of suicide attempt were unidentified in 65%. The most frequent cause was family conflict (35%). The most frequent method was pharmaceutical drug ingestion (54.4%). Children were asymptomatic (57.6%). Neurological manifestations (30%) were most frequent. Digestive symptoms (12%) and hemodynamic (3%) were also discovered. Patients were hospitalized in a general pediatric service 92.4% of the times, admitted to intensive care 4.5% of the times, and two patients refused to be hospitalized. The treatment consisted of gastric lavage (18%) supplemented by symptomatic measures. The outcome was favorable in 95.4% of cases. We recorded 2 deaths by rat poison poisoning. All patients were advised in writing after leaving to follow up with a psychological treatment. Suicide attempts are the result of an ill being, mostly among children living in a family with conflict. Upstream treatment is essential to identify children at risk. Additionally, a psychiatric care in hospital is essential to avoid recurrences.Pan African Medical Journal 2016; 2

Intoxication au M’khinza: à propos de deux observations

Dysphania ambrosioides ou ansérine, appelée au Maroc M'Khinza est une plante appartenant à la famille des Chenopodiaceae. Utilisée au Maroc pour ses propriétés thérapeutiques notamment antipyrétique, elle peut être toxique si elle est mal dosée. Nous rapportons deux cas d'intoxications colligés au service des urgences médicales pédiatriques de Rabat: un nourrisson de 5 mois et une fille de 10 ans qui, suite à l'ingestion d'infusion de cette plante à des doses indéterminées dans un but antipyrétique avaient présenté respectivement une encéphalopathie toxique et une déshydratation sévère sur gastroentérite aiguë aboutissant aux décès en moins de 12 heures. Ces nouveaux cas de neurotoxicité et d'entérotoxicité au M'Khinza doivent interpeler sur la nécessité de savoir évoquer le diagnostic, d'informer, de lutter contre la banalisation de sa consommation, d'inciter à la recherche sur la pharmacopée traditionnelle permettant d'identifier leurs propriétés thérapeutiques afin de formaliser, rationaliser et codifier leurs prescriptions

Knowledge gaps on paediatric respiratory infections in Morocco, Northern Africa

BACKGROUND: The burden of acute respiratory infections (ARI) among Moroccan children remains significant. However, scarce information is available regarding trends in its epidemiology and etiology, or regarding its associated prognostic factors. The purpose of this work was to review available data on the burden of ARI among children under five years of age in Morocco. METHODS: A systematic review was conducted for the period 1997-2014 using the PRISMA proposed methodology. Various online databases were screened, in addition to physical libraries of Moroccan medical schools, and official reports of the Moroccan Ministry of Health. Search queries in English and French languages included: Respiratory Tract Infections, pneumonia, epidemiology, etiology, microbiology, mortality and Morocco. The documents were included for analysis when they reported original data on the incidence, distribution, or a clinical description of the diseases or their etiology or described clinical management or national preventive strategies. RESULTS: Thirty-two documents were included in the final analysis. 21 of which had been published. In 2012, ARI caused 13% of paediatric deaths, half of the consultations at health facilities and third of the paediatric admissions. The microorganisms more frequently identified among hospitalized children were Streptococcus pneumoniae (38%) and Haemophilus influenza type b (Hib) (15%). The MOH introduced Hib vaccines into the national immunization program (PNI) in 2007and the 13-valent vaccine against pneumococcus in 2010. The national first line antibiotics recommended for non-severe ambulatory treatment is Amoxicillin. Studies of antibiotic resistance showed from 1998 to 2008 a 22% increase in the rate of penicillin non-susceptibility among Streptococcus pneumoniae isolates. Viral respiratory infections and the role attributed to air pollution in the incidence of ARI have been poorly characterized. CONCLUSIONS: Further efforts should be made towards the development of adequate surveillance programs to better clarify the epidemiology, etiology, antimicrobial susceptibility patterns and the effectiveness of the preventives and curatives strategies in place against paediatric ARIs in Morocco. Additionally, a holistical approach should be used to identify the heath determinants of ARIs among children

Profil épidémiologique des pathologies respiratoires chez l’enfant à l’Hôpital d’Enfants de Rabat, Maroc

Introduction: les pathologies respiratoires représentent un motif fréquent d'hospitalisation en pédiatrie. L'objectif de cette étude était d'évaluer le profil épidémiologique des pathologies respiratoires chez l'enfant à l'hôpital d'enfants de Rabat, Maroc. Méthodes: il s'agit d'une étude observationnelle transversale qui a concerné tous les cas d'enfants âgés de 3 mois à 15 ans hospitalisés pour une pathologie respiratoire au service de pneumoallergologie et infectiologie pédiatriques de l'hôpital d'enfants de Rabat sur une période d'une année, du 1 janvier 2014 au 31 décembre 2014. Résultats: sur 3537 patients hospitalisés, 2493 (70,5%) l'ont été pour une pathologie respiratoire. Les hospitalisations pour exacerbation d'asthme (p < 0,001), bronchiolite aigüe (p < 0,001) et dyspnée laryngée (p = 0,004) étaient plus fréquentes chez le garçon alors que les hospitalisations pour pneumopathie aigüe (p = 0,005), pour inhalation de corps étranger (p = 0,007) et pour coqueluche (p = 0,020) étaient plus fréquentes chez la fille. Les hospitalisations pour pneumopathie aigüe (p < 0,001), exacerbation de séquelles graves de virose (p < 0,001) et pour coqueluche (p < 0,001) étaient plus fréquentes chez le nourrisson. Les hospitalisations pour pneumopathie aigüe (p < 0,001) et pour coqueluche (p = 0,015) étaient plus fréquentes en période automnohivernale. Conclusion: les motifs d'hospitalisation étaient dominés par les exacerbations d'asthme et la bronchiolite aigüe, lesquelles étaient plus fréquentes chez le garçon. Les infections respiratoires, représentées par les pneumopathies aigües et la coqueluche, étaient plus fréquentes en période automnohivernale et touchaient plus le nourrisson

Streptococcus pneumoniae carriage among healthy and sick pediatric patients before the generalized implementation of the 13-valent pneumococcal vaccine in Morocco from 2010 to 2011

Nasopharyngeal carriage studies provide insights into the local prevalence of circulating pneumococcal serotypes. These data are critical to vaccination monitoring, as they allow for the prediction and assessment of impact. Very little data are available on the carriage of pneumococcal serotypes in Morocco. Here, we describe the prevalence of Streptococcus pneumoniae carriage and serotype distribution among 697 pediatric patients with ages ranging from 2 to 59 months who were admitted to a Moroccan hospital with severe pneumonia, as well as 195 healthy infants and young children who were recruited at a vaccination clinic. Carriage rates were 40.5% (79/195) for healthy children and 22.8% (159/697) for sick children. The most commonly observed circulating serotypes included 6A, 6B and 19F, all of which are included in the current 13-valent anti-pneumococcal conjugate vaccine that was recently introduced in Morocco. Monitoring of circulating serotypes remains necessary after vaccine introduction to assess whether serotype replacement is occurring

Multiple genomic solutions for local adaptation in two closely related species (sheep and goats) facing the same climatic constraints

The question of how local adaptation takes place remains a fundamental question in evolutionary biology. The variation of allele frequencies in genes under selection over environmental gradients remains mainly theoretical and its empirical assessment would help understanding how adaptation happens over environmental clines. To bring new insights to this issue we set up a broad framework which aimed to compare the adaptive trajectories over environmental clines in two domesticated mammal species co‐distributed in diversified landscapes. We sequenced the genomes of 160 sheep and 161 goats extensively managed along environmental gradients, including temperature, rainfall, seasonality and altitude, to identify genes and biological processes shaping local adaptation. Allele frequencies at putatively adaptive loci were rarely found to vary gradually along environmental gradients, but rather displayed a discontinuous shift at the extremities of environmental clines. Of the 430 candidate adaptive genes identified, only 6 were orthologous between sheep and goats and those responded differently to environmental pressures, suggesting different putative mechanisms involved in local adaptation in these two closely related species. Interestingly, the genomes of the 2 species were impacted differently by the environment, genes related to signatures of selection were most related to altitude, slope and rainfall seasonality for sheep, and summer temperature and spring rainfall for goats. The diversity of candidate adaptive pathways may result from a high number of biological functions involved in the adaptations to multiple eco‐climatic gradients, and a differential role of climatic drivers on the two species, despite their co‐distribution along the same environmental gradients. This study describes empirical examples of clinal variation in putatively adaptive alleles with different patterns in allele frequency distributions over continuous environmental gradients, thus showing the diversity of genetic responses in adaptive landscapes and opening new horizons for understanding genomics of adaptation in mammalian species and beyond