Development of a new efficient and eco-compatible strategy for an adapted control of the terrestrial vole in France

Les pullulations de campagnols terrestres sont à l’origine de nombreux problèmes. Leur gestion implique différentes mesures mais surtout une lutte chimique par les antivitamines K (AVK). Ces molécules ciblent l’enzyme VKOR codée par le gène VKORC1. L’inhibition de cette enzyme provoque des hémorragies mortelles. L’utilisation intensive des AVK a mené à l’émergence d’une résistance de cible ainsi que des ecotoxicités documentées par plusieurs études. Au cours de ce travail, nous avons étudié la pharmacocinétique de la chlorophacinone et de la bromadiolone chez le campagnol. Nous tenons à préciser que le mélange actuel de bromadiolone utilisé dans la lutte est composé de 85% de l’isomères trans et de 15% de l’isomères cis. Notre étude nous a permis d’identifier une longue demi-vie de l’isomère trans de la bromadiolone contre une demi-vie beaucoup plus réduite pour la cis-bromadiolone et la chlorophacinone. Par conséquence, l’isomère trans est responsable de la persistance de la molécule chez le campagnol et ensuite de l’intoxication des espèces non cible. Nous nous sommes ensuite intéressés au phénomène de la résistance de cible aux AVK.Nous avons tout d’abord, participé à une étude de la résistance sur différents rongeurs piégés en Martinique. Cette étude a permis de mettre en évidence plusieurs mutations dans le gène vkorc1 des rats et des souris. Parmi les souris séquencées, 5 mutations ont été trouvées seules ou en combinaison. Toutes ces mutations étaient des mutations faux-sens A26T, A48T, R61L, Y139C et S149N. La résistance de cible des souris domestiques aux AVK de première génération et même aux AVK de deuxième génération a été clairement démontrée en Martinique surtout avec la détection de la mutation Y139C à une fréquence allélique de 40% et de la double mutation A26T / Y139C à une fréquence allélique de 0,9%. Chez le rat noir, le rongeur le plus répandu en Martinique, 3 nouvelles mutations codantes ont été détectées, les mutations H68N, A115T et S149N associées à une résistance modérée aux AVK de première génération. Parmi les Rattus norvegicus séquencés, une seule mutation silencieuse H68H a été détectée avec une fréquence allélique de 93,3%. Dans un second temps, dans le cadre d’une étude sur le campagnol, nous avons détecté 2 mutations faux-sens (G71R et S149I mutation) avec une très faible prévalence aux seins des populations. Nous avons caractérisé les conséquences catalytiques de ces deux mutations trouvées. Les mutations semblent n’avoir aucun effet sur la résistance aux AVK. Ensuite, nous nous sommes intéressés à la vitamine K chez les campagnols. Le régime alimentaire de ces herbivores est très riche en vitamine K (l’antidote naturel des troubles de coagulation liés à l’utilisation des AVK) et pourrait être responsable de la résistance des campagnols. Ainsi, les campagnols ont montré des concentrations en vitamine K beaucoup plus grandes que celles trouvées chez le rat. En outre, les concentrations de vitamine K chez les campagnols varient avec les saisons, elles sont plus abondantes en été qu’en hiver. Cette variation est liée à la disponibilité de la nourriture qui dépend à son tour des saisons. Il s’agit donc d’une résistance alimentaire. Enfin, nous avons étudié un troisième problème lié aux pullulations des campagnols en évaluant la capacité des campagnols terrestres à participer à la transmission et au maintien du cycle du pathogène dans l’environnement. Ainsi, nous avons cherché à identifier le portage des leptospires par les campagnols dans deux régions de la France touchées par les pullulations (l’Auvergne et la Franche comté). Nous avons identifié la présence, avec une faible prévalence, de L. borgpetersenii et L. kirschneri dans le Cantal et L. borgpetersenii, L. interrogans et L. kirschneri dans le Puy De Dôme. Alors que seule L. kirschneri a été trouvée en Franche comté avec une prévalence beaucoup plus alarmante qu’en Auvergne.Outbreaks of terrestrial voles are the source of many problems. Their management involves various measures but above all a chemical control by antivitamin K (AVK). These molecules target the VKOR enzyme encoded by the VKORC1 gene. Inhibition of this enzyme causes fatal bleeding. The intensive use of AVK has led to the emergence of target resistance as well as ecotoxicities documented by several studies. During this work, we studied the pharmacokinetics of chlorophacinone and bromadiolone in the vole. We would like to point out that the current mixture of bromadiolone used is composed of 85% of the trans isomers and 15% of the cis isomers. Our study allowed us to identify a long half-life of the trans isomer of bromadiolone compared to a much shorter half-life for cis-bromadiolone and chlorophacinone. As a result, the trans isomer is responsible for the persistence of the molecule in the vole and then for the poisoning of non-target species. We then looked at the phenomenon of target resistance to AVKs. First of all, we participated in a resistance study on different rodents trapped in Martinique. This study revealed several mutations in the vkorc1 gene of rats and mice. Among the mice sequenced, 5 mutations were found alone or in combination. All of these mutations were A26T, A48T, R61L, Y139C and S149N missense mutations. The target resistance of domestic mice to first generation AVKs and even to second generation AVKs has been clearly demonstrated in Martinique, especially with the detection of the Y139C mutation at an allelic frequency of 40% and of the A26T / Y139C double mutation at a allele frequency of 0.9%. In the black rat, the most common rodent in Martinique, 3 new coding mutations were detected, mutations H68N, A115T and S149N associated with moderate resistance to first generation AVKs. Among the Rattus norvegicus sequenced, a single H68H silent mutation was detected with an allelic frequency of 93.3%. Secondly, in a study on vole, we detected 2 missense mutations (G71R and S149I mutation) with a very low prevalence in populations. We have characterized the catalytic consequences of these two found mutations. The mutations appear to have no effect on resistance to VKA. Next, we looked at vitamin K in voles. The diet of these herbivores is very rich in vitamin K (the natural antidote for bleeding disorders associated with the use of VKA) and may be responsible for the resistance of voles. Thus, voles showed much greater vitamin K concentrations than those found in rats. In addition, vitamin K levels in voles vary with the seasons, being more abundant in summer than in winter. This variation is linked to the availability of food which in turn depends on the seasons. It is therefore food resistance. Finally, we studied a third problem related to vole outbreaks by evaluating the ability of terrestrial voles to participate in the transmission and maintenance of the pathogen cycle in the environment. Thus, we sought to identify the carriage of leptospires by voles in two regions of France affected by outbreaks (Auvergne and Franche Comté). We have identified the presence, with a low prevalence, of L. borgpetersenii and L. kirschneri in Cantal and L. borgpetersenii, L. interrogans and L. kirschneri in Puy De Dôme. While only L. kirschneri was found in Franche Comté with a much more alarming prevalence than in Auvergne