Os ouriços-do-mar são animais pertencentes ao filo Echinodermata, são animais marinhos bentônicos que vivem em um ambiente agressivo expostos a uma grande diversidade de microrganismos e necessitam de uma resposta imune eficiente para lidar com potenciais patógenos, tanto no adulto, como nos processos reprodutivos e no desenvolvimento das larvas, que vivem livres na coluna dagua. As gônadas dos ouriços-do-mar, além da função reprodutiva, são também locais de armazenamento de nutrientes e os gametas contém nutrientes que podem ser explorados por outros organismos, assim é de se esperar que tanto as gônadas como os gametas apresentem mecanismos e moléculas para proteção e defesa. O estudo das moléculas relacionadas ao sistema imune nas gônadas é importante tanto para compreender os mecanismos de defesa nos processos reprodutivos como também na descoberta de novas moléculas antimicrobianas que tenham potencial biotecnológico para o desenvolvimento de novos fármacos uma vez que a resistência aos antibióticos têm crescido nos últimos anos e se tornado um grave problema de saúde. O presente estudo teve como objetivo isolar e caracterizar moléculas bioativas a partir do líquido celomático e das gônadas do ouriço-do-mar Lytechinus variegatus. Para isso as amostras obtidas por extração ácida foram fracionadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e testadas quanto a atividade antimicrobiana e hemolítica sendo as frações obtidas das gônadas de machos e fêmeas submetidas a análises por espectrometria de massas para caracterização e identificação dos compostos isolados. Os resultados mostraram que tanto as gônadas como líquido celomático apresentam uma grande quantidade de moléculas com atividade antimicrobiana atuando nesses tecidos indicando um importante papel na resposta à invasores. Nas gônadas essas moléculas foram encontradas nos machos e nas fêmeas, sendo as proteínas encontradas fragmentos de uma glicoproteína denominada Major Yolk Protein (MYP), também conhecida como toposomo, presente em grande quantidade nas gônadas dos animais. As análises indicam que nas gônadas ocorre a proteólise da MYP gerando diferentes fragmentos proteicos com atividade antimicrobiana. Isso indica uma forma rápida de resposta contra potenciais microrganismos invasores nas gônadas ou como proteção inicial para os gametas que são liberados na água. Juntos nossos resultados evidenciam a grande quantidade de moléculas com ação antimicrobiana presentes em ambos os sexos e em diferentes tecidos nos animais. Nas gônadas a formação dessas moléculas ocorre pela proteólise da MYP indicando uma função imune dessa proteína em Lytechinus variegatus. Além de proporcionar um melhor entendimento sobre a resposta imune nesses animais, o estudo e a caracterização dessas moléculas pode também contribuir para o desenvolvimento de novos produtos biotecnológicos, especialmente em relação ao desenvolvimento de novos fármacos com ação antimicrobiana, auxiliando no tratamento contra bactérias multirresistentes.

Sea urchins are animals belonging to the phylum Echinodermata, they are marine benthic animals that live in an aggressive environment exposed to a wide range of microorganisms that demand an efficient immune response to deal with potential pathogens, either under normal adult conditions, or during the reproductive processes and in the development of free-living water larvae. Sea urchin gonads, in addition to reproductive function, are also sites for nutrient storage and gametes contain nutrients that can be exploited by other organisms, so it is expected that both gonads and gametes have defense mechanisms and molecules important to protect such cells and organs. The study of immune-related molecules in the gonads is important both to understand the defense mechanisms in reproductive processes and to discover new antimicrobial molecules that have biotechnological potential for the development of new drugs once antibiotic resistance has been grown in recent years and has become a serious health problem. The present study aimed to isolate and characterize bioactive molecules from the coelomic fluid and gonads of Lytechinus variegatus sea urchin. For this, samples obtained by acid extraction were fractionated by high performance liquid chromatography (HPLC) and tested for antimicrobial and hemolytic activity being the fractions obtained from male and female gonads submitted to mass spectrometric analysis for characterization and compound identification. The results showed that both gonads and coelomic fluid have a large amount of molecules with antimicrobial activity acting on these tissues indicating an important role in response to invaders. In the gonads these molecules were found both in males and females, and the proteins found are fragments of a glycoprotein called Major Yolk Protein (MYP), also known as toposome, present in large quantities in the gonads of animals. The analyzes indicate that in the gonads MYP proteolysis generates different protein fragments with antimicrobial activity. This indicates a rapid response against potential invasive microorganisms in the gonads or as initial protection for gametes that are released into the water. Together our results show the large amount of antimicrobial molecules present in both sexes and in different tissues in animals. The formation of these molecules in the gonads occurs by MYP proteolysis indicating an immune function of this protein in Lytechinus variegatus. In addition to providing a better understanding of the immune response in these animals, the study and characterization of these molecules may also contribute to the development of new biotechnological products, especially in relation to the development of new antimicrobial drugs, assisting in the treatment against multiresistant bacteria.