Rotlicht-Therapie und Photobiomodulation boosten die Gesundheit

Sonnenlicht ist gesund. Und immer wieder tun sich einige Wellenlängen des Sonnenspektrums als besonders gesundheitsfördernd hervor. In den letzten Jahren hat deshalb die Rotlicht-Therapie eine steile Karriere gemacht. Man hat festgestellt, dass rotes Licht sich positiv auf die Mitochondrien auswirkt. Dadurch kann es alles mögliche Gute für unsere Gesundheit tun, denn Mitochondrien, die „Kraftwerke der Zelle“ haben überall ihre Finger im Spiel.

Rotlicht-Therapie tut gut

Was ist nun Rotlicht-Therapie oder Photobiomodulation?

Unter Photobiomodulation versteht man das Phänomen, dass bestimmte Wellenlängen des Lichts modulierend in den Stoffwechsel unserer Zellen eingreifen können. Sie verpassen den Mitochondrien einen sanften Klaps auf den Hinterkopf, so dass diese wieder bessere Arbeit leisten. Und Rotlicht-Therapie ist die Methode, die ihnen diesen Klaps versetzt.  Denn die Mitochondrien absorbieren dieses Licht besonders gut und setzen daraufhin regelrecht eine Lawine in Gang.

Rotlicht-Therapie – wie alles begann

Rotlicht-Therapie in Form von Photobiomodulation dürfte im Jahr 2022 ihren 55ten Geburtstag feiern, denn der Effekt, der Rotlicht mit niedriger Intensität auf Zellen ausübt, wurde 1967 entdeckt. Der ungarische Mediziner und Pionier der Lasermedizin wollte einfach nur ein Experiment wiederholen, das wenige Jahre zuvor Paul McGuff in Boston durchgeführt hatte: Ihm war es gelungen, mithilfe des erst kürzlich entdeckten roten Lasers künstlich gesetzte Tumore an sibirischen Hamstern zu heilen.

Pech nur, dass Mesters Laser weit weniger Energie besaß als das amerikanische Gerät. Viel zu wenig, um damit Tumore heilen zu können. Aber beim Setzen der künstlichen Tumore war es zu Verletzungen der Haut gekommen. Und Mester fiel auf, dass diese Wunden nach der Bestrahlung mit seinem „low level laser“ viel besser heilten.

Anfangs glaubte man, dass der Laser selbst für die Wirkung verantwortlich ist. Aber mit der Zeit stellte sich heraus, dass es nicht auf die Energie, sondern nur die Wellenlänge des Lichtes ankommt und dass LEDs sich ebenso gut eignen. Und auch, dass die Wellenlänge nicht unbedingt im Rotbereich liegen muss. Sogenanntes Nah-Infrarotlicht (NIR) eignet sich ebenso gut, wenn nicht noch besser.

Um ganz ehrlich zu sein, hielt man Photobiomodulation und die damit verbundene Rotlicht-Therapie anfangs für Hokuspokus. Erst in den letzten Jahren häufen sich die Untersuchungen und Publikationen zu dem Thema und es kommen immer mehr erstaunliche Ergebnisse ans Tageslicht.

Photobiomodulation und Rotlicht-Therapie regenerieren die Mitochondrien

Trotz der unzähligen Anwendungsmöglichkeiten der Rotlicht-Therapie basieren alle Therapiemöglichkeiten auf dem Prinzip der Photobiomodulation. Darunter versteht man im Prinzip die Energetisierung angeschlagener Körperzellen. Am Anfang vieler Beschwerden steht eine mitochondriale Dysfunktion, also die Tatsache, dass die Mitochondrien nicht mehr gut arbeiten lönnen. Mitochondrien werden gerne als Kraftwerke der Zelle bezeichnet. In ihrem Inneren finden die entscheidenden energieliefernden Schritte der Zellatmung statt.

Das ist kein ungefährlicher Job, denn hier findet eine Knallgasreaktion statt, bei der viel Energie freigesetzt wird. In unseren Zellen gelingt es aber, die Energie nur schrittweise freizusetzen und damit einerseits eine Explosion zu verhindern und andererseits diese Energie zur Bereitstellung von ATP, der universellen Zellwährung, bereitzustellen. Aber es hilft nicht viel: Am Ende der Kette steht eine gefährliche Reaktion: die sogenannte Reduktion von Sauerstoff zu Wasser. Dabei kann viel schief gehen, wenn unfertige Wassermoleküle entwischen. Sie sind freie Radikale und können großen Schaden an anderen Molekülen anrichten. Geschieht das zu oft, leidet die Funktionsfähigkeit der Mitochondrien und mit ihnen die ganze Zelle.

Und hier kommt die Photobiostimulation ins Spiel.

Rotlicht-Therapie regt die Mitochondrien an

Das Licht, das auf die Zellen trifft, wird von den Mitochondrien eingefangen. Genauer gesagt, von der Cytochrom C Oxidase. Das ist das letzte Enzym der sogenannten Atmungskette, das mit dem gefährlichen Job. Es besteht aus 13 verschiedenen Untereinheiten, kleineren Proteinen, und trägt verschiedene Metallzentren, die als Chromophore wirken, also das Licht einfangen.

Als Folge der Absorption des Lichts steigt das Membranpotenzial. Es befinden sich nun mehr Protonen auf der Außenseite des Geschehens, die später zur ATP Bildung genutzt werden können. Also steigt auch die Energieproduktion der Mitochondrien, was man auch daran erkennen kann, dass der Sauerstoffverbrauch steigt.

Aber das ist noch nicht alles. Es wird auch eine Reihe von Signalwegen aktiviert. Calcium spielt dabei eine wichtige Rolle. Es ost ein wiochtiger Botenstoff und wird aus seinen wohl gehüteten Speichern freigesetzt. Es  aktiviert verschiedene Transkriptionsfaktoren. Das sind Proteine, die die  Aktivität der Gene regulieren und darüber entscheiden, ob ein Protein gebildet wird. Dadurch kommen länger andauernde und weit reichende  Wirkungen der Rotlicht-Therapie in der Zelle zustande.

Welches Licht ist entscheidend für die Rotlicht-Therapie?

Die Cytochrom c Oxidase absorbiert Licht im Rotbereich zwischen 605 und 680 nm und im Nahinfrarotbereich zwischen 760 und 825 nm. Diese Wellenlängen sind für die Rotlicht-Therapie geeignet, wobei sich zur Zeit abzeichnet, dass der Nahinfrartobereich fast besser geeignet ist als Rotlicht.

In den Anfangsstadien der Photobiomodulation verwendete man Laser, die monochromatisches Licht von nur einer Wellenlänge abgeben. Es stellte sich aber heraus, dass auch LEDs, die ein zwar schmales Spektrum, aber eben kein monochromatisches Licht abgeben, ebenso gut geeignet sind.

Für die Photobiomodulation ist außerdem nur eine geringe Energiedichte nötig. Viele Experimente wurden in vitro mit 0,3 bis 3,0 J/cm2 durchgeführt. Aber unter diesen Bedingungen liegen die Zellen ja quasi blank. Für in vivo Experimenten am Menschen nutzt man zwischen 10 und 30 J/cm2 bei neurologischen und 13 bis 84 J/cm2 bei psychischen Störungen. Bei Gesunden wurden schon maximal 137,5 J/cm2 eingesetzt. Bei diesen Experimenten ging es aber ums Gehirn, das ja bekanntlich unter einer Schädeldecke sitzt. Tatsächlich durchdrang das Licht den Schädel und drang wenige Millimeter in die Großhirnrinde ein. Für andere Anwendungen an der Körperoberfläche dürfte weniger Energie nötig sein.

Was bewirkt Rotlicht-Therapie?

Optimiert eine mitochondriale Dysfunktion

Die Produktion von ATP in der Atmungskette der Zellatmung ist eine der wichtigsten Funktionen der Mitochondrien und für den gesamten Körper von größter Bedeutung, denn jede Zelle benötigt ausreichend Energie in Form von ATP.

Vor allem neurologischen und psychischen Erkrankungen liegt oft eine mitochondriale Dysfunktion zugrunde und deshalb reagieren Nervenzellen besonders gut auf Rotlicht-Therapie und Photobiomodulation.

Verbessert die Durchblutung

Während des Prozesses der Photobiomodulation wird Stickstoffmonoxid (NO) freigesetzt, das ansonsten an die Cytochrom c Oxidase gebunden vorliegt. NO wirkt gefäßerweiternd, indem es entspannend auf die glatte Muskulatur der Blutgefäße wirkt.

Reduziert oxidativen Stress

Oxidativer Stress produziert reaktive Sauerstoffspezies (ROS), die in geringer Konzentration Signalwirkung besitzen und sich positiv auswirken. In höherer Konzentration, wie sie von gestörten Mitochondrien produziert werden, sind sie aber schädlich und erhöhen das Risiko der Apoptose, dem programmierten Zelltod.

Wirkt Entzündungen entgegen

Entzündungen des Nervengewebes spielen eine entscheidende Rolle bei  Gehirnerkrankungen. Alzheimer, Parkinson, Depressionen oder Zwangsstörungen könne die Folge sein. Als Auslöser kommen verschiedene Faktoren wie schlechte Ernährung, Bewegungsmangel, Alter, Verletzungen, Giftstoff oder Infektionen infrage.

Solche stillen Entzündungen, wie sie auch genannt werden, sind oft auch an der Entstehung oder dem Fortschreiten von Zivilisationskrankheiten beteiligt. Entzündete Zellen produzieren entzündungsfördernde Marker, darunter auch den Genregulator NF-κB, der nicht nur mit Entzündungen, sondern auch anderen Erkrankungen, darunter auch Krebs, in Verbindung gebracht wird. Photobiomodulation hemmt die NF-κB abhängigen Aktivitäten,

Klinische Anwendungen der Rotlicht-Therapie

All diese zellulären Prozesse können sich in unterschiedlichen Krankheitsbildern äußern. Deshalb kann Rotlicht-Therapie bei verschiedenen Erkrankungen zum Einsatz kommen. Es liegt auf der Hand, dass vor allem oberflächennahe Gewebe von der Photobiomodulation durch Rotlicht-Therapie profitieren können.

Wundheilung, Schmerzlinderung, Entzündungshemmung und Muskelprobleme gehören quasi zu den Standardanwendungen der Rotlicht-Therapie. In der Zahnmedizin wird Photobiomodulation eingesetzt, um Kiefergelenkschmerzen oder um Schmerzen und Entzündungen nach Wurzelbehandlungen oder chirurgischen Eingriffen zu reduzieren

Tipp:

Experten empfehlen die Photobiomodulation auch Gesunden. Sie soll den AnwenderInnen zu mehr Energie verhelfen, indem sie einen durch Kunstlicht hervorgerufenen Mangel an Licht bestimmter, besonders wichtiger Wellenlängen, ausgleicht.

Gehirn und neuronale Erkrankungen

Die Photobiomodulation scheint sich besonders gut auf das Gehirn auszuwirken. Nicht nur, weil es ein ziemlich oberflächennahes Organ ist. Nervenzellen schiene allgemein gut auf Rotlicht-Therapie anzusprechen.

Bei Alzheimer und Demenz Patienten zeigten verschiedene Studien, dass sich nach einer Rotlicht-Therapie das EEG Muster veränderte und sich kognitive Funktionen, die Stimmung und Schlafqualität verbesserten.

Auch die Beschwerden, die ein Schädel-Hirn-Trauma oft nach sich zieht, lassen sich durch Photobiomodulation wohl lindern.

Bei Schlaganfällen hilft Photobiomodulation wohl (bisher) nicht in der akuten Phase. In der chronischen Phase lassen sich die Beschwerden aber wohl lindern.

Und auch die Beschwerden von Depressionen und Angststörungen scheinen sich mit Rotlicht-Therapie zu bessern. Dafür reicht schon eine einzige Sitzung. Allerdings lässt die Wirkung nach einigen Wochen nach, so dass die Anwendung in regelmäßigen Abständen wiederholt werden sollte.

Die Bestrahlung des Gehirns kann auf verschiedenen Wegen erfolgen: Durch die Nase, den Rachenraum oder transcranial durch Bestrahlung der Schädeldecke lässt sich das Gehirn behandeln.

Entsprechende Photobiomodulation Geräte sind sogar im Handel für den Hausgebrauch erhältlich, allerdings sehr teuer.

Schluss mit Haarausfall

Bleiben wir ein bisschen näher an der Oberfläche. Bei Haarausfall liefert die Rotlicht-Therapie richtig gute Ergebnisse, denn die Photobiomodulation fördert das Haarwachstum.

Klinische Studien zum androgenetischen (oder anlagebedingtem) Haarausfall zeigten, dass mit einer Anwendung eines Laserkamm. Die Probanden wurden mit 655 nm über einen Zeitraum von 26 Wochen dreimal wöchentlich für 15 Minuten behandelt. In der Kontrollgruppe hatte der Haarausfall weiter fortgeschritten. In der Testgruppe hatte die Dichte der Haare um rund 20 % zugenommen. die Dichte der Haare. Ähnliche Ergebnisse erzielte eine Studie mit einem Laserhelm, der täglich 15 Minuten für 24 Wochen angewandt wurde.

Auch beim kreisrunden Haarausfall scheint PBM zu helfen. In einer Studie wurden Patienten einmal wöchentlich für drei Minuten bestrahlt. Nach fünf Monaten hatte bei knapp 50 % der Teilnehmer das Wachstum der Haare auf den bestrahlten Arealen wieder eingesetzt, während unbehandelte Bereiche kahl blieben.

Rotlicht-Therapie verjüngt die Augen

Da die Photobiomodulation in ihrer Wirkung an den Mitochondrien ansetzt, wirkt sie besonders gut in stoffwechselaktivem Gewebe, denn das enthält besonders viele Mitochondrien. Die Netzhaut der Augen ist tatsächlich das Gewebe mit der höchsten Mitochondriendichte in unserem Körper.

Ab dem 40ten Lebensjahr beginnt die Sehkraft nachzulassen und bis zum 70ten Jahr sind in der Regel 30 % der Photorezeptoren der Netzhaut verloren. Ursache hierfür ist ebenfalls eine Störung der Mitochondrien. In alternden Mitochondrien sammeln sich Mutationen, Zelltrümmer häufen sich an, es kommt zu Entzündungen. Forschende um Glen Jeffery vom University College London fanden nun, dass langwelliges Rotlicht sich nach dem Prinzip er Photobiomodulation positiv auf die Mitochondrien in den Zellen der Photorezeptoren auswirkt.

Durch eine nur dreiminütige tägliche Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 670 nm steigt der Gehalt an Cytochrom c Oxidase und damit die ATP Produktion. Gleichzeitig sinkt der Gehalt an Acrolein, einem Protein, das ein Marker für oxidativen Stress ist. Die Augen werden quasi verjüngt. Jeffrey sieht einen Zusammenhang zwischen mitochondrialer Dysfunktion und altersbedingter Makuladegeneration (andere Forscher zweifeln das allerdings an). Für seine Versuche verwendete er simple LEDs der entsprechenden Wellenlänge. Mittlerweile hat seine Gruppe eine Rotlichtbrille für den Hausgebrauch entwickelt.

Der Hype um die Rotlicht-Therapie

Es gibt noch unzählige Veröffentlichungen zu anderen Therapiemöglichkeiten für Rotlicht-Therapie. Die ExpertInnen raten hier allerdings zur Vorsicht, weil sie befürchten, dass hier der Optimismus dem aktuellen Wissensstand vorauseilt. Trotzdem sind sie zuversichtlich, dass die Photobiomodulation eine Behandlungsmethode mit viel Potenzial ist.

Verwechslungen vermeiden: Rotlicht ist nicht gleich Rotlicht

Zugegeben – die Sache ist ein bisschen verwirrend. Beim Stichwort Rotlichtlampe denken viele an das klobige Gerät aus Großmutters Zeiten, das eine Infrarotlampe ist und mit Wärme arbeitet. Hier muss man sich tatsächlich vor Verbrennungen in acht nehmen und die Augen während der Anwendung schützen, denn dieses Rotlicht ist gefährlich für die Augen. Die Geräte arbeiten mit Glühbirnen, denen ein Rotfilter vorgeschaltet ist. Die Spektren, die sie erzeugen sind ziemlich ungenau.

Die modernen Rotlichttherapie Geräte arbeiten nicht mit Wärme, sondern mit Licht. Ihre Wirkung erzeugen sie mithilfe der ausgestrahlten Photonen einer bestimmten Wellenlänge, die im Rotbereich des sichtbaren Lichtes oder im Nahinfrarotbereich liegt. Sie benötigen wenig Energie und erzeugen kaum Wärme. Ausschlaggebend für die Wirkung ist einzig die Wellenlänge des Lichtes. Diese Geräte arbeiten mit Laser oder LEDs, wobei die Natur der Lichtquelle für die Wirkung ziemlich egal ist.

Rotlichtlicht-Therapie: gut oder schlecht für die Augen?

Die meisten Rotlicht-Therapie  Geräte arbeiten mit zwei Wellenlängen, von denen eine im Infrarotbereich, genauer dem Bereich der IR-A-Strahlung von 780 – 1400 nm liegt. Diese kurzwelligen Infrarotstrahlen eignen sich für die Photobiomodulation fast besser als Rotlicht, dringen aber besonders tief ins Gewebe ein und könne die Augen gefährden. Deshalb legen die Anbieter ihren Produkten auch meist eine Schutzbrille für die Augen bei.

Wer aber seine Augen bestrahlen und sein Sehvermögen verbessern will, sollte darauf achten, dass die verwendete Lichtquelle nur Rotlicht von etwa 670 nm abgibt. Viele Wellenlängen im Rotbereich sind in der Lage, die Cytochrom c Oxidase anzuregen. Deshalb sind auch kürzere Wellenlängen ab etwa 600 nm geeignet.

 

 

Zu guter Letzt:

Das hier ist selbstverständlich keine medizinische Beratung sondern der Versuch, einen hoffentlich vollständigen Überblick in die vielseitigen Anwendungsgebiete der Photobiomodulation zu geben.

Die meisten Infos auf dieser Seite stammen aus diesem ausgezeichneten Übersichtsartikel von Michael R. Hamblin, der ein absoluter Experte auf dem Gebiet der Rotlicht-Therapie ist. Er hat unzählige Veröffentlichungen zu dem Thema in der Pubmed Datenbank und auch mehrere E-Books geschrieben, die vielleicht auch lesenswert sind.