Ostatnia aktualizacja: lipiec 2026 r. · Autor: zespół ds. fototerapii firmy Dermfix
Krótka odpowiedź: Światło czerwone i bliskiej podczerwieni jest pochłaniane przez enzym zwany oksydazą cytochromu c znajdujący się w mitochondriach — „elektrowniach” komórkowych. Ta absorpcja uruchamia reakcję łańcuchową: wytwarza się więcej ATP (energii komórkowej), uwalnia się tlenek azotu, zmienia się poziom wapnia, a kaskada sygnałów dociera do jądra komórkowego, aktywując geny związane z gojeniem, zmniejszeniem stanu zapalnego i przeżyciem komórek. Jest to rzeczywisty, dokładnie zbadany szlak biologiczny — a nie niejasne twierdzenie o „energii”.
Recenzja
Lucas Freitas de Freitas (Uniwersytet w São Paulo) oraz Michael R. Hamblin (Centrum Fotomedycyny im. Wellmana przy Harvard Medical School) są współautorami tego kompleksowego przeglądu mechanistycznego, opublikowanego w 2016 roku w czasopiśmie „IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics ”. Hamblin jest jednym z najczęściej cytowanych naukowców w dziedzinie fotobiomodulacji, a artykuł ten stanowi syntezę dziesięcioleci badań molekularnych i komórkowych, przedstawiając spójny opis tego, jak faktycznie działa terapia światłem o niskiej intensywności (LLLT), zwana również fotobiomodulacją (PBM).
Punkt wyjścia: enzym zwany oksydazą cytochromu c
Kluczową rolę w całym tym procesie odgrywa oksydaza cytochromu c — enzym znajdujący się w błonie mitochondrialnej, który stanowi ostatni etap łańcucha reakcji zachodzących w komórkach w celu wytworzenia energii. Enzym ten charakteryzuje się silnym pochłanianiem światła w zakresie czerwonym i bliskiej podczerwieni, dlatego właśnie te długości fal są wykorzystywane w fototerapii.
Najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie tego, co dzieje się dalej: światło uwalnia cząsteczkę tlenku azotu, która przylegała do enzymu i hamowała jego działanie. Po usunięciu tej przeszkody transport elektronów przyspiesza, potencjał błonowy mitochondriów wzrasta, a produkcja ATP wzrasta. Mówiąc prościej — „elektrownia” komórki, która była częściowo zablokowana, zostaje odblokowana i zaczyna działać wydajniej.
Drugi, mniej znany mechanizm dotyczy wrażliwych na światło kanałów w błonie komórkowej, zwanych kanałami TRP, które mogą się otwierać w reakcji na określone długości fal i umożliwiać napływ wapnia do komórki — co z kolei wywołuje szereg dalszych skutków.
Od jednego enzymu do oddziaływania na cały organizm
To, co sprawia, że zjawisko to jest interesujące, to nie tylko początkowa reakcja — chodzi o to, co dzieje się później. W artykule opisano kaskadę zdarzeń: wzrost poziomu ATP oraz zmiany stężenia tlenku azotu, reaktywnych form tlenu i wapnia pełnią rolę wewnętrznych przekaźników, które docierają do jądra komórkowego i aktywują czynniki transkrypcyjne — białka odpowiedzialne za włączanie lub wyłączanie genów. Do tych dalszych skutków należą:
- Zmniejszenie stanu zapalnego — poprzez zmiany w sygnalizacji cytokinowej i białkach szoku cieplnego
- Zwiększona migracja i proliferacja komórek — istotne dla gojenia się ran i regeneracji tkanek
- Sygnalizacja antyapoptotyczna — pomagająca zestresowanym komórkom przetrwać, a nie obumrzeć
- Zwiększona aktywność enzymów przeciwutleniających — pomagająca komórkom radzić sobie ze stresem oksydacyjnym
- Uwalnianie czynników wzrostu — w tym czynników związanych z produkcją kolagenu i tworzeniem naczyń krwionośnych
W artykule podkreślono również, że komórki macierzyste i komórki progenitorowe wydają się być szczególnie wrażliwe na tego rodzaju stymulację światłem, wykazując zwiększoną proliferację, migrację i różnicowanie — odkrycie to ma znaczenie wykraczające daleko poza dziedzinę dermatologii i dotyczy badań nad regeneracją kości, mięśni i nerwów.
Dawka wciąż rządzi wszystkim
Podobnie jak w przypadku innych badań w tej dziedzinie, kluczowe znaczenie ma dawka. Artykuł opisuje ten sam dwufazowy wzorzec „Arndta-Schulza”, który pojawia się w całej literaturze poświęconej LLLT: zbyt mała ilość światła nie wywiera żadnego działania, umiarkowana dawka stymuluje komórki, a zbyt duża ilość światła hamuje ich aktywność, a nawet je uszkadza. Autorzy powołują się na badania wykazujące, że przy niskich dawkach (do około 2 J/cm²) światło stymuluje proliferację, ale przy wyższych dawkach (16 J/cm² i więcej) efekt ten ulega odwróceniu — co podkreśla, dlaczego „więcej światła” nie jest niezawodną strategią i dlaczego parametry urządzenia mają równie duże znaczenie, jak samo posiadanie źródła światła czerwonego.
Co ciekawe, w przeglądzie zauważono również, że natężenie promieniowania (intensywność światła dostarczanego w ciągu sekundy) może mieć znaczenie niezależnie od całkowitej gęstości energii — w kilku przytoczonych badaniach stwierdzono, że podanie tej samej dawki całkowitej przy różnych natężeniach powodowało różne skutki biologiczne, co jest jednym z powodów, dla których protokoły dawkowania w tej dziedzinie pozostają aktywnym obszarem badań.
Spójność – po raz kolejny – nie jest czynnikiem decydującym
Zgodnie z wynikami innych badań w tej dziedzinie autorzy zauważają, że pogląd, iż do wywołania tych efektów niezbędne jest spójne światło laserowe, nie jest już powszechnie podzielany — wykazano bowiem, że niespójne źródła światła LED są równie skuteczne w uruchamianiu tego samego szlaku, w którym kluczową rolę odgrywa oksydaza cytochromu c.
Najczęściej zadawane pytania
Jaki jest najważniejszy cel działania światła czerwonego i bliskiej podczerwieni w komórkach?
Oksydaza cytochromu c – enzym występujący w mitochondriach, który jest głównym kandydatem wyjaśniającym, w jaki sposób światło wywołuje te efekty biologiczne.
Czy większa dawka światła oznacza silniejszy efekt?
Nie — badania konsekwentnie wskazują na reakcję dwufazową: efekty nasilają się wraz ze wzrostem dawki do pewnego poziomu, po czym ustabilizują się, a przy nadmiernych dawkach następuje odwrócenie tendencji.
Dlaczego ma to znaczenie w przypadku takich procesów jak gojenie się ran czy regeneracja mięśni?
Ponieważ ta sama kaskada sygnałów wywołanych przez światło — wzrost poziomu ATP, zmniejszenie stanu zapalnego, uwalnianie czynników wzrostu oraz zwiększona migracja komórek — stanowi biologiczną podstawę łączącą ekspozycję na światło z widocznymi efektami, takimi jak szybsze gojenie.
Czy ten mechanizm jest już w pełni uznany przez naukę?
Główna hipoteza, oparta na szlaku cytochromu c oksydazy i tlenku azotu, jest hipotezą wiodącą i najlepiej popartą dowodami, jednak autorzy wyraźnie zaznaczają, że nadal trwają aktywne badania nad kilkoma mechanizmami uzupełniającymi (kanały jonowe wrażliwe na światło, bezpośredni wpływ na inne cząsteczki) i że pełny obraz zjawiska nie został jeszcze ostatecznie ustalony.
Źródło: de Freitas, L.F. i Hamblin, M.R. „Proponowane mechanizmy fotobiomodulacji lub terapii światłem o niskiej intensywności”. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 22(3), 2016. DOI: 10.1109/JSTQE.2016.2561201.
Zastrzeżenie: niniejszy artykuł stanowi podsumowanie opublikowanych badań i ma charakter wyłącznie informacyjny. Nie stanowi on porady medycznej ani nie opisuje przeznaczenia żadnego z produktów marki Dermfix.