Ao longo de suas histórias evolutivas, os representantes do filo Porifera estabeleceram complexas associações com vários filos de microrganismos. Essa microbiota está diretamente relacionada à fisiologia desses animais e tem sido o foco de vários estudos nas últimas décadas. Historicamente, a maioria dessas investigações foca na fração do microbioma composta por bactérias, arqueias e fungos. Entretanto, nossa compreensão da natureza das complexas associações entre protistas e esponjas ainda é limitada e carece de investigações. Esses microrganismos possuem uma grande diversidade de formas e metabolismos e ocupam vários nichos ecológicos. Buscando entender como eles se relacionam com as esponjas, realizamos uma revisão detalhada da literatura que versa sobre as interações entre protistas e Porifera observando o estado do conhecimento e principais desafios da área. Identificamos que um grupo de protistas conhecido como Labyrinthulomycetes constitui um dos principais obstáculos para o estabelecimento de culturas celulares desses invertebrados marinhos. Investigamos a natureza da associação entre Labyrinthulomycetes e duas esponjas marinhas tropicais: Hymeniacidon heliophila e Haliclona melana. Através de uma abordagem dependente de cultura, caracterizamos a morfologia geral dos isolados e inferimos sua identificação. Em conjunto, fizemos testes de degradação de diferentes substratos e a identificação de seus ácidos graxos, a fim de obter um perfil metabólico e avaliar seu potencial biotecnológico. Neste trabalho nós discutimos o papel dos protistas como um importante componente do microeucarioma das esponjas assim como reportamos os primeiros isolamentos sistemáticos de Labyrinthulomycetes a partir de culturas primárias de células de esponjas marinhas. Obtivemos três isolados com características morfológicas e bioquímicas distintas pertencentes às famílias Thraustochytrida e Labyrinthulida. Observamos que um dos isolados (HAL1) possui grande potencial para futuras explorações biotecnológicas, porém os outros (HYM1 e HAL2) ainda necessitam ser melhor investigados. Em vista das evidências, concluímos que estes protistas podem estar associados a essas esponjas marinhas de forma comensal ou mutualista. O trabalho até então realizado constitui um importante passo no entendimento da complexa e pouco estudada associação entre protistas e Porifera.

Throughout their evolutionary histories, the representatives of the phylum Porifera have established complex associations with various microorganisms. This microbiota is directly related to the physiology of these animals and has been the focus of several studies in recent decades. Historically, most of these investigations have focused on the fraction of the microbiome composed of bacteria, archaea, and fungi. However, our understanding of the nature of the complex associations between protists and sponges is still limited and needs further investigation. These microorganisms possess a great diversity of forms and metabolisms and occupy various ecological niches. Seeking to understand how they relate to sponges, we conducted a detailed review of the literature on the interactions between protists and Porifera, observing the state of knowledge and the main challenges in the area. We identified that a group of protists known as Labyrinthulomycetes constitutes one of the main obstacles for the establishment of cell cultures of these marine invertebrates. We investigated the nature of the association between Labyrinthulomycetes and two tropical marine sponges: Hymeniacidon heliophila and Haliclona melana. Using a culture-dependent approach, we characterized the general morphology of the isolates and inferred their identification. Also, we performed degradation tests of different substrates and the identification of their fatty acids in order to obtain a metabolic profile and evaluate their biotechnological potential. In this work we discuss the role of protists as an important component of the sponge microeukaryome as well as report the first systematic isolations of Labyrinthulomycetes from primary cultures of marine sponge cells. We obtained three isolates with distinct morphological and biochemical characteristics belonging to the families Thraustochytrida and Labyrinthulida. We observed that one of the isolates (HAL1) has the greatest potential for future biotechnological exploitation, but the others (HYM1 and HAL2) still need further research. In view of the evidence, we conclude that these protists are associated with these marine sponges in a commensal or mutualistic manner. The work done so far constitutes an important step in the understanding of the complex and little studied association of protists and Porifera.