Poslední aktualizace: červenec 2026 · Autor: tým pro fototerapii společnosti Dermfix
Stručná odpověď: Červené a blízké infračervené světlo pohlcuje enzym zvaný cytochrom c oxidáza ve Vašich mitochondriích – energetických továrnách buňky. Toto pohlcení spustí řetězovou reakci: vzniká více ATP (buněčné energie), uvolňuje se oxid dusnatý, mění se hladiny vápníku a kaskáda signálů dorazí do buněčného jádra, kde zapne geny spojené s hojením, zmírněním zánětu a přežitím buněk. Jde o skutečnou, zmapovanou biologickou dráhu – nikoli o vágní tvrzení o „energii“.
Přehled
Lucas Freitas de Freitas (Univerzita São Paulo) a Michael R. Hamblin (Wellman Center for Photomedicine při Harvard Medical School) jsou spoluautory tohoto rozsáhlého přehledu mechanismů, publikovaného v roce 2016 v časopise IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. Hamblin patří k nejcitovanějším výzkumníkům v oblasti fotobiomodulace a tato práce shrnuje desítky let molekulárního a buněčného výzkumu do jediného výkladu toho, jak nízkoúrovňová světelná terapie (LLLT), nazývaná též fotobiomodulace (PBM), skutečně funguje.
Výchozí bod: enzym zvaný cytochrom c oxidáza
Hlavní roli v celém procesu hraje cytochrom c oxidáza – enzym v mitochondriální membráně, který je poslední zastávkou v řetězci reakcí, jimiž Vaše buňky vyrábějí energii. Silně pohlcuje světlo v červené a blízké infračervené oblasti, a proto se ve fototerapii používají právě tyto vlnové délky.
Nejuznávanější vysvětlení toho, co se děje dál: světlo uvolní molekulu oxidu dusnatého, která byla navázána na enzym a brzdila ho. Po odstranění této blokády se zrychlí přenos elektronů, vzroste membránový potenciál mitochondrií a zvýší se tvorba ATP. Jednoduše řečeno – částečně zablokovaná elektrárna buňky se uvolní a začne pracovat efektivněji.
Druhá, méně ověřená dráha zahrnuje světlocitlivé kanály v buněčné membráně, tzv. kanály TRP, které se mohou při určitých vlnových délkách otevřít a vpustit do buňky vápník – a spustit tak vlastní soubor navazujících účinků.
Od jednoho enzymu k účinkům v celém těle
Zajímavá není jen počáteční reakce, ale to, co následuje. Práce popisuje kaskádu: zvýšené ATP a změny hladiny oxidu dusnatého, reaktivních forem kyslíku a vápníku působí jako vnitřní poslové, kteří dorazí do buněčného jádra a aktivují transkripční faktory – bílkoviny, které geny zapínají nebo vypínají. Mezi tyto navazující účinky patří:
- Zmírnění zánětu – prostřednictvím změn v cytokinové signalizaci a proteinech tepelného šoku
- Zvýšená migrace a proliferace buněk – důležité pro hojení ran a obnovu tkání
- Antiapoptotická signalizace – pomáhá stresovaným buňkám přežít, místo aby odumřely
- Vyšší aktivita antioxidačních enzymů – pomáhá buňkám zvládat oxidační stres
- Uvolňování růstových faktorů – včetně faktorů spojených s tvorbou kolagenu a cév
Práce také zdůrazňuje, že kmenové a progenitorové buňky se zdají být na tento druh světelné stimulace obzvlášť citlivé a vykazují zvýšenou proliferaci, migraci a diferenciaci – zjištění s významem daleko přesahujícím kůži, které se dotýká výzkumu regenerace kostí, svalů a nervů.
Dávka stále rozhoduje o všem
Stejně jako v jiném výzkumu v této oblasti je dávka klíčová. Práce popisuje stejný dvoufázový „Arndtův-Schulzův“ vzorec, který se objevuje v celé literatuře o LLLT: příliš málo světla nemá žádný účinek, střední dávka buňky stimuluje a příliš mnoho světla je tlumí, nebo dokonce poškozuje. Autoři citují výzkum, v němž nízké dávky (zhruba do 2 J/cm²) stimulovaly proliferaci, zatímco vyšší dávky (16 J/cm² a více) ji potlačovaly – což zdůrazňuje, proč „více světla“ není spolehlivou strategií a proč parametry zařízení záleží stejně jako na samotném zdroji červeného světla.
Zajímavé je, že přehled také uvádí, že intenzita ozáření (intenzita světla dodaná za sekundu) může hrát roli nezávisle na celkové hustotě energie – několik citovaných studií zjistilo, že stejná celková dávka podaná při různých intenzitách vedla k odlišným biologickým výsledkům. I proto zůstávají dávkovací protokoly v této oblasti předmětem aktivního výzkumu.
Koherence opět není rozhodujícím faktorem
V souladu s dalším výzkumem v této oblasti autoři uvádějí, že představa, že k těmto účinkům je nutné koherentní laserové světlo, už není obecně zastávána – nekoherentní LED zdroje se ukázaly jako podobně účinné při spouštění stejné dráhy zprostředkované cytochrom c oxidázou.
Často kladené otázky
Co je nejdůležitějším cílem červeného/NIR světla v buňkách?
Cytochrom c oxidáza, enzym v mitochondriích, který je hlavním kandidátem na vysvětlení, jak světlo tyto biologické účinky spouští.
Znamená vyšší dávka světla silnější účinek?
Ne – výzkum soustavně ukazuje dvoufázovou odpověď: účinky s dávkou rostou až do určitého bodu, pak se ustálí a při nadměrných dávkách se obracejí.
Proč je to důležité například pro hojení ran nebo regeneraci svalů?
Protože stejná navazující signální kaskáda – více ATP, méně zánětu, uvolňování růstových faktorů a zvýšená migrace buněk – je biologickým základem, který propojuje expozici světlu s viditelnými výsledky, jako je rychlejší hojení.
Je tento mechanismus vědecky zcela potvrzen?
Hlavní dráha cytochrom c oxidáza / oxid dusnatý je vedoucí a nejlépe podloženou hypotézou, autoři však jasně uvádějí, že několik doplňkových mechanismů (světlocitlivé iontové kanály, přímé účinky na jiné molekuly) se stále aktivně zkoumá a celkový obraz ještě není uzavřen.
Zdroj: de Freitas, L.F. & Hamblin, M.R. „Proposed Mechanisms of Photobiomodulation or Low-Level Light Therapy.“ IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 22(3), 2016. DOI: 10.1109/JSTQE.2016.2561201.
Upozornění: Tento článek shrnuje publikovaný výzkum pro obecnou informaci. Nejde o lékařskou radu a článek nepopisuje určený účel žádného produktu společnosti Dermfix.