The immunomodulatory activity of mesenchymal stem cells (MSCs) is largely mediated by paracrine factors. We have recently shown that the immunosuppressive effects of MSCs on B lymphocytes in peripheral blood mononuclear cell (PBMC) culture can be reproduced by extracellular vesicles (EVs) isolated from MSC culture supernatants. Here we investigated the effect of bone marrow-derived MSC-EVs on T cells on PBMC cultures stimulated with anti-CD3/CD28 beads. Stimulation increased the number of proliferating CD3(+) cells as well as of regulatory T cells (Tregs). Coculture with MSCs inhibited the proliferation of CD3(+) cells, with no significant changes in apoptosis. Addition of MSC-EVs to PBMCs did not affect proliferation of CD3(+) cells, but induced the apoptosis of CD3(+) cells and of the CD4(+) subpopulation and increased the proliferation and the apoptosis of Tregs. Moreover, MSC-EV treatment increased the Treg/Teff ratio and the immunosuppressive cytokine IL-10 concentration in culture medium. The activity of indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO), an established mediator of MSC immunosuppressive effects, was increased in supernatants of PBMCs cocultured with MSCs, but was not affected by the presence of MSC-EVs. MSC-EVs demonstrate immunomodulatory effects on T cells in vitro. However, these effects and the underlying mechanisms appear to be different from those exhibited by their cells of origin.

Abstract Messenger RNA (mRNA) therapies are emerging in different disease areas, but have not yet reached the kidney field. Our aim was to study the feasibility to correct the genetic defect in nephropathic cystinosis using synthetic mRNA. Cystinosis is a prototype disorder of proximal tubular dysfunction caused by mutations in the CTNS gene, encoding the lysosomal cystine-H + symporter cystinosin, and leading to cystine accumulation in all cells of the body. The kidneys are the first and most severely affected organs, presenting glomerular and proximal tubular dysfunction. Cysteamine is the current therapeutic standard that reduces cellular cystine levels, but has many side effects and does not restore kidney function. Here, we show that synthetic mRNA is safe and effective to reintroduce functional cystinosin using lipofection in CTNS -/- kidney cells and following direct injection in ctns -/- zebrafish larvae. CTNS mRNA therapy results in prompt lysosomal expression of the functional protein and decreases cellular cystine accumulation for up to 14 days. In the ctns -/- zebrafish, CTNS mRNA therapy improves proximal tubular reabsorption, reduces proteinuria, and restores brush border expression of the multi-ligand receptor megalin. We propose that mRNA-based therapy, if sufficient kidney targeting can be achieved, may be a new approach to treat cystinosis. Translational statement Cystinosis is a systemic lysosomal storage disease caused by mutations in the CTNS (cystinosin) gene. It initially affects the kidneys and leads to kidney failure, if left untreated. The current standard therapy, cysteamine, is not curative and has many side-effects. Here we demonstrate the potential of mRNA-based therapy to swiftly restore cystinosin function and ameliorate the kidney phenotype. Future research will focus on mRNA delivery methods and targeting kidney cells in cystinosis rodent models.

Intentional multiple drugs overdose is an often-encountered method of self-harm in adolescence. Treatments include supportive therapy, antidotes (when available) and decontamination techniques with the aim of reducing drugs absorption by the gastrointestinal system to minimize toxicity. Nevertheless, the decontamination techniques currently used, such as gastric lavage (GL), activated charcoal or whole-bowel irrigation, have a questionable effectiveness. Endoscopic gastric decontamination (EGD) treatment for massive ingestion of drugs or formation of pharmacobezoars is currently described only in anecdotal cases. Here we describe the management of an intentional drug overdose in an adolescent patient treated with EGD and the effects of this therapy on drugs pharmacokinetics. A 15-year-old boy was admitted in an unconscious state (Glasgow Coma Scale: 7–8) to the pediatric intensive care unit after assuming an unspecified amount of quetiapine, aspirin, bisoprolol, fluoxetine, furosemide, alprazolam, and pregabalin pills. Rapid sequence intubation was immediately performed and then the patient was treated with symptomatic therapy and GL with minimal removal of gastric material. Accounting for the type of drugs, the time elapsed from oral assumption and the unknown quantity assumed, EGD was attempted with aim of removing potential aggregate of the drugs. Serial blood samples were taken before and after EGD to measure the plasma level of the drugs. A pharmacobezoar was found and was immediately removed with EGD. The results of the drug monitoring showed that quetiapine exceeded the toxic level reported in literature indicating that it may have been the drug assumed in higher quantity by our patient. PICU stay was uneventful, and the patient was transferred to the psychiatric ward after extubation. Our case shows how GL is not effective in mitigating multidrug absorption especially drugs potentially inducing pharmacobezoars. Furthermore, based on our plasma drug monitoring, we believe that early EGD should be considered in all cases of massive pill intake, prolonged release drugs that can form pharmacobezoars or in cases where a life-threatening dose cannot be excluded.

In infantile nephropathic cystinosis, variants of the CTNS gene cause accumulation of cystine in lysosomes, causing progressive damage to most organs. Patients usually present before 1 year of age with signs of renal Fanconi syndrome. Cysteamine therapy allows cystine clearance from lysosomes and delays kidney damage but does not prevent progression to end-stage kidney disease, suggesting that pathways unrelated to cystine accumulation are also involved. Among these, impaired autophagy, altered endolysosomal trafficking, and increased apoptosis have emerged in recent years as potential targets for new therapies. We previously showed that luteolin, a flavonoid compound, improves these abnormal pathways in cystinotic cells and in zebrafish models of the disease. Herein, we have investigated if prolonged luteolin treatment ameliorates kidney damage in a murine model of cystinosis. To this end, we have treated Ctns-/- mice from 2 to 8 months with 150 mg/kg/day of luteolin. No significant side effects were observed. Compared to untreated animals, analyses of kidney cortex samples obtained after sacrifice showed that luteolin decreased p62/SQSTM1 levels (p <0.001), improved the number, size, and distribution of LAMP1-positive structures (p <0.02), and decreased tissue expression of cleaved caspase 3 (p <0.001). However, we did not observe improvements in renal Fanconi syndrome and kidney inflammation. Kidney function remained normal during the time of the study. These results indicate that luteolin has positive effects on the apoptosis and endo-lysosomal defects of cystinotic proximal tubular cells. However, these beneficial effects did not translate into improvement of renal Fanconi syndrome.