Effects of Phosphatidylserine Administration on Age-Related Structural Changes in the Rat Hippocampus and Septal Complex

Abstract

Dendritic spine density of CA1 pyramidal neurons in the hippocampus and morphometric characteristics of the cholinergic neuronal population of the septal complex, were evaluated in young (four months), aged (27 months), and age-matched rats which had received long-term phosphatidylserine (BC-PS) administration (50 mg/kg/die, suspended in the drinking water). In aged rats, spine density decreased significantly by 12.11 % in the basal dendrites and by 10.64% in the apical ones, as compared with young controls. In the cholinergic neuronal population of medial septum and diagonal band, aging induced a statistically significant reduction in cell number (-19.6 %), in soma area (-18.5 %), in cell maximal diameter (-9.2 %), and in the area covered by all cholinergic profiles (-33%). By contrast, no significant reductions in the above-mentioned structural parameters were observed in aged BC-PS-treated rats when compared with young animals. The mechanisms underlying the beneficial effects of BC-PS can possibly be ascribed to the pharmacological actions exerted by BC-PS on neuronal membranes, neurotransmission, and/or interaction with NGF.

Zusammenfassung

Wir berichten über die Bewertung der Dichte der dendritischen Fortsätze der pyramidalen Neuronen im CA1 -Bereich des Hippocampus und über die morphometrische Analyse der cholinergischen Neuronen des Septumkomplexes in jungen (4 Monate) und alten (27 Monate) und altersentsprechenden Ratten, denen Phosphatidylserin (BC-PS) in einer Konzentration von 50 mg/kg/die auf Langzeitbasis im Trinkwasser verabreicht wurde. Bei den alten nicht behandelten Ratten nahm die mittlere Dichte der dendritischen Fortsätze signifikant um 12,11 % ab (Basaldendriten) bzw. um 10,64 % (Apikaldendriten), im Vergleich zu den jungen Kontrolltieren (p < 0,01). Der Alterungsprozeß verminderte die Zellzahl der cholinergischen Neuronen des mittleren Septums und des Diagonalbands signifikant um 19,6%, den Somabereich um 18,5%, den maximalen Zelldurchmesser (9,2 %) und den von allen cholinergischen Profilen dargestellten Bereich um 33 %. Dagegen wurden keine signifikanten Abnahmen dieser Parameter bei den BC-PS-behandelten alten Ratten festgestellt, weder eine Verminderung der Dichte der dendritischen Fortsätze noch eine Atrophie der cholinergischen Neuronen. Die Mechanismen der günstigen pharmakologischen Wirkungen der BC-PS-Behandlung lassen sich durch die Wirkung des BC-PS auf die neuronalen Membranen, auf die Neurotransmission und/oder den Synergismus mit dem Nervenwachstumsfaktor (NGF) erklären.