Apport de la modélisation individu-centrée spatialement explicite à la compréhension de L'expression d'une maladie transmissible : la peste bubonique à Madagascar

Plague is a disease which has never disappeared and reemerges in some countries, including Madagascar. Research devoted to its bubonic form has primarily focused on the host and vector agents' identification –rodents and fleas– which are involved in the epidemiological cycle, their dependence on environmental risk factors, and the transmission process of the bacillus. These factors and mechanisms operating at the individual level are now better known thanks to the achievements of observational and experimental studies. A current research issue concerns the analysis of the complex endemo-epidemic processes of plague expression in the host and vector populations. To this end, traditional mathematical compartmental models fail to take into account the potentially decisive effect of the localized and contingent aspect of the transmission process. For bubonic plague, this aspect is related to the heterogeneous and changing distribution of fleas and rodents. Therefore, it is important to consider individual heterogeneity and the geographical context in which the disease develops to clarify the epidemiological risk at a local level and prevent human cases. The purpose of our research is to demonstrate the heuristic value of the individual-based modeling approach, encompassed in the paradigm of complexity, which integrates knowledge at the individual level and is based on a multi-agent computing formalism, to investigate the endemo-epidemic processes of bubonic plague at the local level. The model, applied to the Malagasy focus, lead us to assess the effect of the initial population size and spatial distribution of rats and fleas on the infection dynamics.La peste est une maladie qui n'a jamais disparu et réémerge même dans certains pays, dont Madagascar. Les recherches consacrées à sa forme bubonique se sont d'abord concentrées sur l'identification des agents hôtes et vecteurs, rongeurs et puces, impliqués dans le cycle épidémiologique, de leur dépendance à l'égard des facteurs environnementaux et des processus de transmission du bacille. Ces facteurs et mécanismes opérant au niveau individuel sont désormais mieux connus, grâce aux acquis des études observationnelles et expérimentales. Un enjeu actuel des recherches concerne l'analyse des processus endémo-épidémiques d'expression de la peste, dans les populations d'hôtes et de vecteurs. Dans ce sens, les modèles mathématiques compartimentaux traditionnels échouent à prendre en compte l'effet, potentiellement décisif sur le devenir de l'infection, du caractère localisé et contingent de la transmission, lié à la distribution hétérogène et changeante des puces et rongeurs. Il est donc important de considérer l'hétérogénéité individuelle et le contexte géographique dans lequel la maladie se développe pour préciser le risque épidémiologique au niveau local et chercher à éviter les cas humains. L'objet de notre recherche est de montrer l'apport d'une démarche de modélisation individu-centrée s'inscrivant dans le paradigme de la complexité, intégrant les connaissances au niveau individuel et fondée sur un formalisme multi-agents, pour étudier localement les processus endémo-épidémiques de la peste bubonique. Le modèle, appliqué au foyer malgache, nous permet d'évaluer l'effet de l'abondance et de la distribution des rats et des puces sur le devenir de l'infection