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Oligodendrozyten

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Biologie

Oligodendrozyten, auch Oligodendroglia, sind eine Untergruppe der Gliazellen im Zentralnervensystem. Gliazellen umfassen eine Gruppe aus Zellen, die alle gemein haben, dass sie keine Neuronen sind. Oligodendrozyten sind für die elektrische Isolation der Axone im zentralen Nervensystem verantwortlich. 



Oligodendrozyten - Definition


Bis ins 20. Jahrhundert ging man davon aus, dass Gliazellen nur eine Stütz- und Schutzfunktion im Nervensystem übernehmen. Dass Gliazellen, und besonders Oligodendrozyten, auch anderen Aufgaben übernehmen, wird im Folgenden erklärt.


Oligodendrozyten, Ursprung der Oligodendrozyten, StudySmarterAbbildung 1: Ursprung der Oligodendrozyten
Quelle: StudySmarter


Oligodendrozyten gehören zusammen mit den Astrozyten zu den Makroglia. Diese haben entwicklungsbedingt den gleichen Ursprung, unterscheiden sich jedoch sowohl in ihrer Form als auch in ihren Funktionen erheblich. 


Makroglia (Astrozyten und Oligodendrozyten) unterscheiden sich von den Mikroglia dadurch, dass sie sich nicht aus dem Dottersack entwickeln, sondern aus dem Neuroektoderm.



Oligodendrozyten - Aussehen


Die Zellkerne der Oligodendrozyten sind klein und rund. Sie besitzen einen hohen Anteil an Heterochromatin. Heterochromatin sind stark verdichtete, "eingepackte" Chromosomen. 


Im Gegensatz zu Astrozyten besitzen Oligodendrozyten nur wenige Zellfortsätze. Diese sind auch weniger verzweigt. So wie du dir Astrozyten als Sterne vorstellen kannst, erinnern Oligodendrozyten an Laubbäume. 


Oligodendrozyten Oligodendrozyten in Zellkultur StudySmarterAbbildung 2: Oligodendrozyten (rot) in Zellkultur. Zellkerne blau gefärbt. Quelle: mpg.de


Die Fortsätze der Oligodendrozyten wickeln sich spiralförmig um die Axone der Neuronen. Oligodendrozyten kommen hauptsächlich in der weißen Substanz des Zentralnervensystems vor.


Das Myelin der Oligodendrozyten besteht 70 % aus Fett. Daher erscheint es unter dem Mikroskop weiß. Stellen im Nervensystem, die einen hohen Anteil an Myelin besitzen, werden deshalb "weiße Substanz" genannt. Die Anteile mit wenig Myelin und dafür vielen Zellkernen, wird "graue Substanz" genannt.



Aufgabe und Funktion der Oligodendrozyten


Oligodendrozyten isolieren Axone


Die Oligodendrozyten produzieren Myelin. Mit diesem umwickeln sie die Axone der Neuronen. Dadurch werden die Nervenbahnen elektrisch isoliert und eine schnellere Signalübertragung kann stattfinden.


Myelin ist eine Biomembran. Diese wird um die Axone herumgewickelt. Sowohl die Axone der Neuronen im peripheren als auch im zentralen Nervensystem werden von Myelin umgeben. Im Zentralnervensystem sind die Oligodendrozyten dafür verantwortlich, im peripheren Nervensystem die Schwann-Zellen. 


Oligodendrozyten im zentralen Nervensystem  = Schwann-Zellen im peripheren Nervensystem.


Das Umwickeln der Axone mit Myelin ist aber nicht kontinuierlich. Es wird immer ein bisschen Platz zwischen zwei Abschnitten gelassen. Ein Abschnitt wird Myelinscheide genannt. Da diese "Lücken" so klein sind, sieht es unter dem Mikroskop so aus, als ob das Myelin nur eingeschnürt wird. Daher kommt der Begriff "Ranvier-Schnürringe". Es handelt sich aber um einzelne, voneinander unabhängige Zellfortsätze. Die Isolation und die Ranvier-Schürringe ermöglichen die sogenannte saltatorische Erregungsleitung. Oligodendrozyten, Abblidung Oligodendrozyt und Neuron, StudySmarterAbbildung 3: Schematische Abbildung eines Oligodendrozyten (blau) und eines Neurons (orange)
Quelle: biermann-medizin.de



Der Vorteil der saltatorischen Erregungsleitung gegenüber der kontinuierlichen Erregungsleitung ist, dass das Aktionspotential nicht die gesamte Strecke des Axons zurücklegen muss. Das Aktionspotential kann von einem Ranvier-Schnürring zum anderen "springen". Genauer gesagt wird es an jeder Lücke neu gebildet. 


Für genauere Informationen schaue dir unsere Beiträge zum Thema Aktionspotential, Erregungsübertragung und Axon an.


Die saltatorische Erregungsleitung ermöglicht eine 100-fach schnellere Signalübertragung im Vergleich zur kontinuierlichen Erregungsleitung. Die Umwicklung der Neuronen mit Oligodendrozyten ist also der Grund für die menschliche Intelligenz.


Wirbellose Tiere besitzen keine den Oligodendrozyten ähnlichen Zellen. Um eine hohe Signalübertragung zu erlangen, sind die Axone der Wirbellosen sehr viel dicker. Wären unsere Nervenbahnen nicht mit Oligodendrozyten umwickelt, müssten diese so dick wie Baumstämme sein, um eine angemessene Signalübertragung zu gewährleisten.  


Ein Oligodendrozyt kann bis zu vierzig Myelinscheiden ausbilden. Und das auch an unterschiedlichen Axonen!


Oligodendrozyten besitzen Neurotransmitterrezeptoren 


Oligodendrozyten besitzen wie auch andere Nervenzellen Rezeptoren für Neurotransmitter an ihrer Zelloberfläche.
Der am meisten vorkommende Rezeptor ist der ionotrope Glutamat-Rezeptor. Dadurch können Oligodendrozyten wie Neuronen depolarisiert werden. 


Glutamat kann für das Nervensystem sehr gefährlich werden. Eine nur sehr geringe Erhöhung der innerzellulären Konzentration führt, sowohl bei Neuronen als auch Oligodendrozyten, zum Zelltod.


Oligodendrozyten bilden Glianarben


Werden Nervenbahnen im Zentralnervensystem zerstört, können diese nur aufwendig repariert werden. Ein Grund hierfür sind Astrozyten und Oligodendrozyten. Diese Gliazellen schütten bestimmte Wachstumsinhibitoren aus, welche verhindern, dass Nervenbahnen regenerieren. Eine Verletzung im Zentralnervensystem regt zudem die Teilung der Astrozyten und Oligodendrozyten an. Dies führt zur Bildung sogenannter Glianarben.



                                                                Oligodendrozyten, Grafik Neuron, StudySmarter



Kranke Oligodendrozyten – Multiple Sklerose


Abbildung 4: Vergleich zwischen gesunder und erkrankter Nervenfaser. Quelle: netdoktor.de

Oligodendrozyten bilden Myelin und sind dadurch essentiell für eine schnelle Informationsweiterleitung. Bei der Autoimmunkrankheit Multiple Sklerose werden die Myelinscheiden der Nervenfasern angegriffen. Es entstehen viele kleine Entzündungsherde. 


Dadurch kommt es zum Abbau von Myelin. Man spricht auch von "Entmarkung". Werden die Nervenfasern nicht mehr ausreichend isoliert, kommt es folglich zu einer erschwerten Informationsweiterleitung. 


Es können alle Oligodendrozyten im Zentralnervensystem angegriffen werden. Sowohl das Rückenmark, als auch das Gehirn ist davon betroffen. Die Symptome der Multiplen Sklerose sind abhängig vom Ort der Entzündungsherde. Typisch für die Krankheit ist jedoch, dass sie meistens in Schüben auftritt. 


Vor allem anfangs kommt es zu Sehproblemen, Taubheitsgefühlen und Schmerzen. Im weiteren Verlauf kann es zur Lähmung der Extremitäten, oder auch spastischen Bewegungsabläufen kommen.


Oligodendrozyten, Erkrankungsorte Multiple Sklerose, StudySmarterAbbildung 5: Mögliche Erkrankungsorte der Multiplen Sklerose
Quelle: t-online.de


dilek.oezyildirim@studysmarter.de

ich konnte in Abbildung 4 den ALT-Text nicht öffnen. Klappt das bei euch?

1:5 11.12.2021

remove icon

anine@studysmarter.de

Nein, ich kann die Abbildung weder anklicken, entfernen noch den Altext etc. anschauen...@Tobias könntest du dir das mal ansehen bitte?

21:53 20.12.2021

remove icon


Die Ursachen für eine Erkrankung an Multipler Sklerose sind noch nicht bekannt. Genauso wenig ist Multiple Sklerose heilbar. Multiple Sklerose ist die bei jungen Menschen die zweithäufigste neuronale Erkrankung. 



Oligodendrozyten - Das Wichtigste


  • Oligodendrozyten, auch Oligodendroglia, sind eine Untergruppe der Gliazellen im Zentralnervensystem.
  • Oligodendrozyten produzieren Myelin. Dieses wickelt sich spiralförmig um die Axone der Neuronen. Dadurch wird die saltatorische Erregungsleitung ermöglicht.

  • Oligodendrozyten kommen hauptsächlich in der weißen Substanz des Zentralnervensystems vor.

  • Oligodendrozyten verhindern die Regeneration von Nervenbahnen. Sie bilden zusammen mit den Astrozyten Glianarben.

  • Bei der Multiplen Sklerose ist das Myelin entzündet. Das führt zum Abbau der Myelinscheiden. Dies erschwert die Informationsweiterleitung. 

  • Welche Symptome ein/e Erkrankte/r hat, hängt von der Stelle der Entzündung ab. 

  • Multiple Sklerose ist nicht heilbar.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Oligodendrozyten

Oligodendrozyten sind eine Untergruppe an Gliazellen im Zentralnervensystem.

Es gibt ungefähr gleich viele Neuronen wie Gliazellen im Gehirn. Das sind jeweils 86 Milliarden Zellen.

Im ZNS gibt es Astrozyten, Oligodendrozyten, Radiaglia und Mikroglia. 

Oligodendrozyten isolieren mit ihrem Myelin die Axone der Neuronen. Dadurch wird eine sehr schnelle Erregungsübertragung ermöglicht.

Finales Oligodendrozyten Quiz

Frage

Was sind Oligodendrozyten?

Antwort anzeigen

Antwort

Oligodendrozyten, auch Oligodendroglia, sind eine Untergruppe der Gliazellen im Zentralnervensystem.

Frage anzeigen

Frage

Zu welcher Gruppe von Gliazellen gehöhren die Oligodendrozyten?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Oligodendrozyten gehören zusammen mit den Astrozyten zu den Makroglia.

Frage anzeigen

Frage

Was ist der Unterschied zwischen Makroglia und Mikroglia?

Antwort anzeigen

Antwort

Makroglia unterscheiden sich von den Mikroglia dadurch, dass sie sich nicht aus dem Dottersack entwickeln, sondern aus dem Neuroektoderm.

Frage anzeigen

Frage

Wie sehen Oligodendrozyten aus?

Antwort anzeigen

Antwort

Die Zellkerne der Oligodendrozyten sind klein und rund. Sie besitzen einen hohen Anteil an Heterochromatin. Oligodendrozyten besitzen nur wenige, kaum verzweigte, Zellfortsätze.

Frage anzeigen

Frage

In welchen Teilen des Zentralnervensystems kommen die Oligodendrozyten vorallem vor?

Antwort anzeigen

Antwort

Oligodendrozyten kommen hauptsächlich in der weißen Substanz des Zentralnervensystems vor.

Frage anzeigen

Frage

Inwiefern sind die Oligodendrozyten für die Unterteilung des Zentralnervensystems in weiße und graue Substanz verantwortlich?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Myelin der Oligodendrozyten besteht 70% aus Fett. Daher erscheint es unter dem Mikroskop weiß. Stellen im Nervensystem die einen hohen Anteil an Myelin besitzen, werden deshalb "weiße Substanz" genannt. Die Anteile mit wenig Myelin und dafür vielen Zellkernen, wird "graue Substanz" genannt.

Frage anzeigen

Frage

Was ist Myelin?

Antwort anzeigen

Antwort

Myelin ist eine Biomembran. Sie besteht zu 70% aus Lipiden.

Frage anzeigen

Frage

Welche Funktion hat Myelin?

Antwort anzeigen

Antwort

Das Myelin wird um die Axone herumgewickelt. Dadurch werden die Nervenbahnen elektrisch isoliert und eine sehr schnelle Signalübertragung kann stattfinden.

Frage anzeigen

Frage

​Können nur Oligodendrozyten Myelin produzieren?

Antwort anzeigen

Antwort

Nein. Im peripheren Nervensystem produzieren die Schwann-Zellen das Myelin.

Frage anzeigen

Frage

Skizziere und beschrifte das Zusammenspiel von Axon und Oligodendrozyt.

Antwort anzeigen

Antwort

Frage anzeigen

Frage

Welche Vorteile hat die saltatorische Erregungsleitung gegenüber der kontinuierlichen Erregungsleitung?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Vorteil der saltatorischen Erregungsleitung gegenüber der kontinuierlichen Erregungsleitung ist, dass das Aktionspotential nicht die gesamte Strecke des Axons zurück legen muss. Das Aktionspotential kann von einem Ranvier-Schnürring zum anderen "springen". Genauer gesagt wird es an jeder Lücke neu gebildet.

Die saltatorische Erregungsleitung ermöglicht so eine 100-fach schnellere Signalübertragung im Vergleich zur kontinuierlichen Erregungsleitung.

Frage anzeigen

Frage

Ein Oligodendrozyt...

Antwort anzeigen

Antwort

kann Myelinscheiden an mehreren Axonen ausbilden.

Frage anzeigen

Frage

Richtig oder Falsch?

Oligodendrozyten besitzen wie auch andere Nervenzellen Rezeptoren für Neurotransmitter an ihrer Zelloberfläche.

Antwort anzeigen

Antwort

Richtig

Frage anzeigen

Frage

Richtig oder Falsch?

Oligodendrozyten helfen dabei Neurone zu regenerieren.

Antwort anzeigen

Antwort

Falsch

Frage anzeigen

Frage

Welche Rolle spielen Oligodendrozyten bei einer Verletzung im Zentralnervensystem?

Antwort anzeigen

Antwort

Werden Nervenbahnen im Zentralnervensystem zerstört, können diese nur sehr schwer repariert werden. Ein Grund hierfür sind Astrozyten und Oligodendrozyten. Diese Gliazellen schütten bestimmte Wachstumsinhibitoren aus, welche verhindern, dass Nervenbahnen regenerieren. Eine Verletzung im Zentralnervensystem regt zudem die Teilung der Astrozyten und Oligodendrozyten an. Dies führt zur Bildung sogenannter Glianarben.

Frage anzeigen

Frage

Was passiert bei Multipler Sklerose?

Antwort anzeigen

Antwort

Bei der Autoimmunkrankheit Multiple Sklerose werden die Myelinscheiden der Nervenfasern angegriffen. Es entstehen viele kleine Entzündungsherde. Dadurch kommt es zum Abbau von Myelin. Werden die Nervenfasern nicht mehr ausreichend isoliert, kommt es folglich zu einer erschwerten Informationsweiterleitung. 

Frage anzeigen

Frage

Welche Symptome können bei der Multiplen Sklerose auftreten?

Antwort anzeigen

Antwort

  • Sehprobleme
  • Taubheitsgefühl und Schmerzen
  • Lähmung der Extremitäten
  • spastischen Bewegungsabläufe
Frage anzeigen

Frage

Warum sind die Symptome der Multiplen Sklerose so unterschiedlich?

Antwort anzeigen

Antwort

Es können alle Oligodendrozyten im Zentralnervensystem angegriffen werden. Sowohl das Rückenmark, als auch das Gehirn sind davon betroffen. Die Symptome der Multiplen Sklerose sind abhängig vom Ort der Entzündungsherde.

Frage anzeigen
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