Observatoire Scientifique en Appui à la GEstion de la Santé sur un territoire (OSAGE-S)

Dans le contexte « environnement-santé », l’équipe interdisciplinaire (biologistes, médecins, épidémiologistes, modélisateurs, écologues, géographes, informaticiens) qui travaille sur la dynamique de maladies infectieuses dans le Sud-Est asiatique, propose de mettre en commun la connaissance qu’elle a des agents biologiques pathogènes et des processus qui interviennent dans les milieux et les sociétés et de partager expériences de terrain, de laboratoire, clinique pour aborder les questions de recherche, de suivi des maladies et de gestion de la santé. Pour ce faire, l’idée d’une plateforme intégrative a été avancée et nous a permis de décliner la proposition de mise en œuvre d’un Observatoire Scientifique en Appui à la GEstion de la Santé sur un territoire (OSAGE-S). Les prémices de ce travail sont d’une part d’ordre générique et épistémologique : ils explicitent formellement la formule « environnement-santé » pour y positionner le pathosystème, l’environnement et l’observatoire ; d’autre part d’ordre opérationnel par explicitation du concept d’observatoire en appui à la gestion de la Santé. Par la suite nous illustrerons nos propos autour d’OSAGE-S, à partir d’une étude de cas, la maladie du Chikungunya en Indonésie.Within the “Health and Environment” framework, a group of scientists in disciplinary fields as diverse as biology, medical sciences, modelling, ecology, geography, computer sciences, are collaborating to study the dynamics of infectious diseases in Southeast Asia. In this paper they propose to pool their knowledge on biological pathogens, environment and societies and to share their field, laboratory and clinical expertise to address questions on research, disease monitoring and health management. An integrative platform has been suggested and organised in order to implement a Scientific Observatory (OSAGE-S), dedicated to supporting Health Management in a Territory. The first part of this work addresses generic and epistemological questions, formally explicits the formula “Health and Environment” in order to relate it to concepts such as « pathological system », « environment » and « observatory » ; the second part relates to further operational issues for the observatory concept dedicated to the support of Health management. Thereafter we illustrate our proposition with a case study, the Chikungunya disease in Indonesia

Dynamique et re-émergence de la maladie pied-main-bouche au Vietnam

This work analyzed all HFMD cases reported in Hai Phong in 2011 and 2012 outbreak which was the largest to have ever occurred in Vietnam and the first recorded in the northern part of the country. Hai Phong city experienced the highest HFMD incidence in North Vietnam. It was thus a good model for investigating the dynamic of the disease without interference and potential remains from previous outbreaks or patient immunological adaptation.The first section is dedicated to a review of the literature on EV-A71 and enteroviruses. The second section is divided in three chapters, each one addressing a specific issue of the project.The first chapter addresses the dynamic of the disease and the role of official guidelines in the handling of the 2011-2012 epidemic. Beside basic epidemiological features, the study also provides findings relating to the influence of HFMD guidelines during the outbreak period that has never been described before. The guideline release led to a significant increase of the severity score and reduced delay between onset and admission. This effect is linked to an increased awareness leading to patients being mostly declared with severe symptoms in order to ensure a better treatment and surveillance. The work presented in this chapter also demonstrated that three waves occurred with different characteristics and caused by three different viruses. Wave 1 and wave 3 were caused by EV-A71 and a combination of CV-A6 and CV-A16, respectively while Wave 2 was caused by an unknown virus. This work is also an integrative analysis including a spatiotemporal analysis. The disease seems to have expanded following the eastbound river system to reach densely populated settlements from where it secondarily expanded through local roads. Owing to the average age of the patients, around 2, the source of contamination must be sought for within asymptomatic adults being contaminated during their occupational activities and in local movements.The second chapter addresses the phylogeny and spatiotemporal distribution of EV-A71 in North Vietnam and provides an insight on the evolution and dynamic of the EV-A71 enterovirus. The VP1 capsid protein was used as target. The first conclusion of this chapter is that the 2011-2012 outbreak was not caused by an incoming strain but by EV-A71 strains which were already present in North Vietnam. This indicates that they can remain in a low level, asymptomatic state, in genomic stasis and with a geographic structuration. The cause for outbreaks should thus be sought for in the socio-economic patterns rather than in exogenous emergence. Another outcome of this chapter is the observed correlation between I/V variant groups and phylogeny, pathogenicity and ethnicity. The I/V pattern at positions 249, 262 and 284 on the VP1 protein might play a role in pathogenicity. The observed correlation of the I/V variant populations with severity and ethnicity strengthen this hypothesis.The last chapter addresses the mathematical modelling of a multiphase disease such as HFMD. It is essential to detect as soon as possible the emergence of new wave, associated to a novel agent. Owing to the large size of the cohort available for this work (ca. 9000 patients), we have been able to develop a differential equation model providing a very high fit with the observed data. The model confirmed that three waves were present in 2011-2012 with differing virulence. It also allows to characterize each wave, detect the start of a new one and associate groups of patients with specific patterns of symptoms.As a conclusion, this PhD work as underlined some key issues to be addressed in a coordinated way in order help developing an efficient surveillance and monitoring system for HFMD in Vietnam.Ce travail a analysé tous les cas de HFMD déclarés à Hai Phong pendant l’épidémie de 2011 et 2012 qui a été la plus importante au Vietnam et la première enregistrée dans le nord du pays. Hai Phong a connu la plus forte incidence au Nord Vietnam. C’était donc un bon modèle pour étudier la dynamique de cette maladie sans interférence et reliquats de précédentes épidémies ou de patients immunoadaptés.La première section est consacrée à une revue de la littérature sur EV-A71 et les entérovirus. La seconde section est divisée en trois chapitres, chacun abordant un aspect spécifique du projet.Le premier chapitre aborde la dynamique de la maladie et le rôle des directives officielles pour la gestion de l’épidémie de 2011-2012. Outre les éléments de base, cette étude apporte des résultats sur l’influence des directives HFMD durant l’épidémie, ce qui n’avait pas encore été fait. La publication des directives a conduit à un accroissement du score de sévérité et d’une réduction du délai entre le premier pic de fièvre et l’admission. Cet effet est associé à un accroissement de la sensibilisation qui a conduit à déclarer la plupart des patients avec des symptômes sévères pour assurer de meilleurs traitements et suivis. Le travail décrit dans ce chapitre a aussi démontré que trois vagues avec des caractéristiques différentes et causées par trois virus différents s’étaient succédées. La vague 1 et la vague 3 ont été causées respectivement par EV-A71 et par une combinaison de CV-A6 et CV-A16 alors que la vague 2 a été causée par un virus inconnu. Ce travail est aussi une analyse intégrative incluant une analyse spatiotemporelle. La maladie semble s’être étendue vers l’est en suivant les rivières pour atteindre les des zones plus peuplées à partir desquelles elle s’est répandue par les routes secondaires locales. Etant donné l’âge moyen des patients, environ 2 ans, la source de contamination doit être cherchée chez les adultes asymptomatiques contaminés lors de leurs activités professionnelles et des mobilités locales.Le deuxième chapitre aborde la phylogénie et la distribution spatiotemporelle de EV-A71 dans le nord du Vietnam et apporte un éclairage sur l’évolution et la dynamique de cet entérovirus. La protéine de capside VP1 a été ciblée. La première conclusion de ce chapitre est que l’épidémie de 2011 et 2012 n’a pas été causée par une souche exogène mais par des souches d’EV-A71 déjà présentes au Nord Vietnam. Ceci indique qu’elles peuvent se maintenir à faible niveau, asymptomatique, en stase génomique et avec une structuration géographique. La cause de l’épidémie devrait donc être recherchée dans le tissu socio-économique plutôt que dans une émergence extérieure. Une autre conclusion de ce chapitre est la corrélation observée ente les groupes de variants I/V et phylogénie, pathogénicité et groupe ethnique. Les profils des mutations I/V aux positions 249, 262 et 284 sur la protéine VP1 pourraient jouer un rôle dans la pathogénicité, ce qui est appuyé par la corrélation entre variants I/V et sévérité/ethnicité.Le dernier chapitre aborde la modélisation mathématique d’une maladie multiphases telle que HFMD. Il est essentiel de détecter aussi tôt que possible une nouvelle vague associée à un nouvel agent. Grace à la grande taille de la cohorte disponible pour ce travail (environ 9000 patients), nous avons pu développer un système d’équations différentielles apportant une forte correspondance avec les données observées. Le modèle a confirmé l’existence de trois vagues en 2011-2012, ayant des niveaux de virulence différents. Il permet aussi de caractériser chaque vague, de détecter l’apparition d’une nouvelle vague et d’associer des groupes patients à un tableau clinique.En conclusion, ce travail de thèse a permis de souligner plusieurs éléments clés à aborder de façon coordonnée afin de faciliter une surveillance efficace de l’HFMD au Vietnam

Litchi-associated acute encephalitis in children, Northern Vietnam, 2004-2009.

International audienceSince the end of the 1990s, unexplained outbreaks of acute encephalitis in children coinciding with litchi harvesting (May-July) have been documented in the Bac Giang Province in northern Vietnam. A retrospective ecologic analysis of data for 2004-2009 involving environmental, agronomic, and climatic factors was conducted to investigate the suspected association between the outbreaks and litchi harvesting. The clinical, biological, and immunologic characteristics of the patients suggested a viral etiology. The ecologic study revealed an independent association between litchi plantation surface proportion and acute encephalitis incidence: Incidence rate ratios were 1.52 (95% CI 0.90-2.57), 2.94 (95% CI 1.88-4.60), and 2.76 (95% CI 1.76-4.32) for second, third, and fourth quartiles, respectively, compared with the lowest quartile. This ecologic study confirmed the suspected association between incidence of acute encephalitis and litchi plantations and should be followed by other studies to identify the causative agent for this syndrome

Observatoire Scientifique en Appui à la GEstion de la Santé sur un territoire (OSAGE-S)

International audienceWithin the "Health and Environmenl" framework, a group of scientists in disciplinary fields as diverse as biology, medical sciences, model/ing, ecology, geography, computer sciences, are co/laborating to study the dynamics of infectious diseases in Southeast Asia. ln this paper they propose Io pool their knowledge on biological pathogens, environment and societies and to shore their field. laboratory and clinical expertise to address questions on research, disease monitoring and health management. An integrative plotform has been suggested and organised in order to implement a Scientific Observatory (OSAGE-S}, dedicated to supporting Health Management in a Territory. The first part of this work addresses generic and epistemological questions, formai/y explicits the formula "Health and Environment" in order to relate if to concepts such as "pathological system", "environment" and "observatory "; the second part relates to further operational issues for the observatory concept dedicated to the support of Health management. Thereafter we illustrate our proposition with a case study, the Chikungunya disease in lndonesia.Dans le contexte« environnement-santé », l'équipe interdisciplinaire (biologistes, médecins, épidémiologistes, modélisateurs, écologues, géographes, informaticiens) qui travaille sur la dynamique de maladies infectieuses dans le Sud-Est asiatique, propose de mettre en commun la connaissance qu'elle a des agents biologiques pathogènes et des processus qui interviennent dans les milieux et les sociétés et de partager expériences de terrain, de laboratoire, clinique pour aborder les questions de recherche, de suivi des maladies et de gestion de la santé. Pour ce faire, l'idée d 'une plateforme intégrative a été avancée et nous a permis de décliner la proposition de mise en oeuvre d'un Observatoire Scientifique en Appui à la GEstion de la Santé sur un territoire (OSAGE-S). Les prémices de ce travail sont d'une part d'ordre générique et épistémologique : ils explicitent formellement la formule «environnement-santé» pour y positionner le pathosystème, l'environnement et l'observatoire; d 'autre part d'ordre opérationnel par explicitation du concept d'observatoire en appui à la gestion de la Santé. Par la suite nous illustrerons nos propos autour d'OSAGE-S, à partir d'une étude de cas. la maladie du Chikungunya en Indonésie

Environnement et santé : où en est la géographie ?

Dans le contexte "environnement - santé", l'équipe interdisciplinaire (biologistes, médecins, épidémiologistes, modélisateurs, écologues, géographes, informaticiens) qui travaille sur la dynamique de maladies infectieuses dans le Sud-Est asiatique, propose de mettre en commun la connaissance qu'elle a des agents biologiques pathogènes et des processus qui interviennent dans les milieux et les sociétés et de partager expériences de terrain, de laboratoire, clinique pour aborder les questions de recherche, de suivi des maladies et de gestion de la santé. Pour ce faire, l'idée d 'une plateforme intégrative a été avancée et nous a permis de décliner la proposition de mise en oeuvre d'un Observatoire Scientifique en Appui à la GEstion de la Santé sur un territoire (OSAGE-S). Les prémices de ce travail sont d'une pari d'ordre générique et épistémologique: ils explicitent formellement la formule "environnement - santé" pour y positionner le pathosystème, l'environnement et l'observatoire; d'autre part d'ordre opérationnel par explicitation du concept d'observatoire en appui à la gestion de la Santé. Par la suite nous illustrerons nos propos autour d'OSAGE-S, à partir d 'une étude de cas, la maladie du Chikungunya en Indonésie

Hypoglycemic Toxins and Enteroviruses as Causes of Outbreaks of Acute Encephalitis-Like Syndrome in Children, Bac Giang Province, Northern Vietnam

We investigated the cause of seasonal outbreaks of pediatric acute encephalitis-like syndrome associated with litchi harvests (May–July) in northern Vietnam since 2008. Nineteen cerebrospinal fluid samples were positive for human enterovirus B, and 8 blood samples were positive for hypoglycemic toxins present in litchi fruits. Patients who were positive for hypoglycemic toxins had shorter median times between disease onset and admission, more reports of seizures, more reports of hypoglycemia (glucose level <3 mmol/L), lower median numbers of leukocytes in cerebrospinal fluid, and higher median serum levels of alanine aminotransferase and aspartate transaminase than did patients who were positive for enteroviruses. We suggest that children with rapidly progressing acute encephalitis-like syndrome at the time of the litchi harvest have intoxication caused by hypoglycemic toxins, rather than viral encephalitis, as previously suspected. These children should be urgently treated for life-threatening hypoglycemia

Deep learning models for forecasting dengue fever based on climate data in Vietnam

BackgroundDengue fever (DF) represents a significant health burden in Vietnam, which is forecast to worsen under climate change. The development of an early-warning system for DF has been selected as a prioritised health adaptation measure to climate change in Vietnam.ObjectiveThis study aimed to develop an accurate DF prediction model in Vietnam using a wide range of meteorological factors as inputs to inform public health responses for outbreak prevention in the context of future climate change.MethodsConvolutional neural network (CNN), Transformer, long short-term memory (LSTM), and attention-enhanced LSTM (LSTM-ATT) models were compared with traditional machine learning models on weather-based DF forecasting. Models were developed using lagged DF incidence and meteorological variables (measures of temperature, humidity, rainfall, evaporation, and sunshine hours) as inputs for 20 provinces throughout Vietnam. Data from 1997-2013 were used to train models, which were then evaluated using data from 2014-2016 by Root Mean Square Error (RMSE) and Mean Absolute Error (MAE).Results and discussionLSTM-ATT displayed the highest performance, scoring average places of 1.60 for RMSE-based ranking and 1.95 for MAE-based ranking. Notably, it was able to forecast DF incidence better than LSTM in 13 or 14 out of 20 provinces for MAE or RMSE, respectively. Moreover, LSTM-ATT was able to accurately predict DF incidence and outbreak months up to 3 months ahead, though performance dropped slightly compared to short-term forecasts. To the best of our knowledge, this is the first time deep learning methods have been employed for the prediction of both long- and short-term DF incidence and outbreaks in Vietnam using unique, rich meteorological features.ConclusionThis study demonstrates the usefulness of deep learning models for meteorological factor-based DF forecasting. LSTM-ATT should be further explored for mitigation strategies against DF and other climate-sensitive diseases in the coming years

Environnement et santé : où en est la géographie ?

L’actualité nous rappelle l’importance du lien entre santé et environnement. L’épidémie d’ébola, qui s’est déclenchée en Afrique de l’ouest en 2013-14, est un exemple déterminant de ce lien entre environnement et santé. La géographie, discipline où l’interaction entre l’homme et le milieu naturel offre un angle de réflexion inédit sur cette question, permet de découvrir une vision globalisée des maladies et de l’accès aux soins au niveau d’une population et donc d’un territoire, du local à l’international, de l’infection à la pandémie. Les auteurs s’interrogent donc, dans cette ouvrage tout en couleur (richement illustré de photos et de cartes), sur le rôle de la géographie dans la compréhension de l’évolution des maladies, bactéries, virus, de leurs expansions. Ils essaient d’expliquer comment mettre en place des solutions sanitaires acceptables par les populations. Dans ce livre sont traités la crise ébola 2013-2014, les trypanosomiases ou maladies du sommeil, les diarrhées infectieuses, le paludisme… mais aussi les inégalités de soin, la vulnérabilité des populations face aux risques de santé en France, en Europe et dans les pays de la ceinture tropicale