Poslední aktualizace: červenec 2026 · Autor: tým pro fototerapii společnosti Dermfix
Krátká odpověď: Červené a blízké infračervené světlo je absorbováno enzymem zvaným cytochrom c oxidáza uvnitř mitochondrií – energetických továren buněk. Tato absorpce spouští řetězovou reakci: vytváří se více ATP (buněčné energie), uvolňuje se oxid dusnatý, mění se hladiny vápníku a do buněčného jádra dorazí kaskáda signálů, která aktivuje geny spojené s hojením, snížením zánětu a přežitím buněk. Jedná se o skutečnou, zmapovanou biologickou dráhu – nikoli o vágní tvrzení o „energii“.
Recenze
Lucas Freitas de Freitas (Univerzita v São Paulu) a Michael R. Hamblin (Wellmanovo centrum pro fotomedicínu při Harvardské lékařské fakultě) jsou spoluautory této komplexní mechanistické přehledové studie, která byla v roce 2016 publikována v časopise IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. Hamblin patří k nejcitovanějším výzkumníkům v oboru fotobiomodulace a tento článek shrnuje desítky let molekulárního a buněčného výzkumu do jediného přehledu toho, jak ve skutečnosti funguje terapie nízkofrekvenčním světlem (LLLT), nazývaná také fotobiomodulace (PBM).
Výchozí bod: enzym zvaný cytochrom c oxidáza
Ústřední roli v celém tomto procesu hraje cytochrom c oxidáza – enzym nacházející se v mitochondriální membráně, který představuje poslední článek v řetězci reakcí, jimiž buňky vyrábějí energii. Tento enzym náhodou silně pohlcuje světlo v červeném a blízkém infračerveném spektru, a proto se právě tyto vlnové délky používají ve fototerapii.
Nejpravděpodobnější vysvětlení toho, co se děje dál: světlo uvolní molekulu oxidu dusnatého, která se nacházela na enzymu a bránila jeho činnosti. Po odstranění této překážky se urychlí transport elektronů, vzroste membránový potenciál mitochondrií a zvýší se produkce ATP. Zjednodušeně řečeno – „elektrárna“ buňky, která byla částečně zablokovaná, se uvolní a začne fungovat efektivněji.
Druhý, méně prozkoumaný mechanismus zahrnuje světlocitlivé kanály v buněčné membráně, tzv. TRP kanály, které se mohou otevřít v reakci na určité vlnové délky a umožnit tak vstup vápníku do buňky – což vyvolá řadu následných účinků.
Od jednoho enzymu až po účinky na celé tělo
Zajímavé na tom není jen počáteční reakce – jde o to, co se děje poté. Článek popisuje řetězovou reakci: zvýšená hladina ATP a změny v hladinách oxidu dusnatého, reaktivních forem kyslíku a vápníku působí jako vnitřní signální molekuly, které se dostávají do buněčného jádra a aktivují transkripční faktory – proteiny, které zapínají nebo vypínají geny. Mezi tyto následné účinky patří:
- Snížení zánětu — prostřednictvím změn v cytokinové signalizaci a v proteinech tepelného šoku
- Zvýšená migrace a proliferace buněk — významné pro hojení ran a regeneraci tkání
- Antiapoptotická signalizace – pomáhá stresovaným buňkám přežít, místo aby odumíraly
- Zvýšená aktivita antioxidačních enzymů – pomáhá buňkám vyrovnávat se s oxidačním stresem
- Uvolňování růstových faktorů – včetně faktorů souvisejících s tvorbou kolagenu a tvorbou krevních cév
Článek rovněž zdůrazňuje, že kmenové buňky a progenitorové buňky zřejmě na tento druh světelné stimulace reagují obzvláště citlivě, přičemž vykazují zvýšenou proliferaci, migraci a diferenciaci – tento poznatek má dopady daleko přesahující oblast kůže a týká se také výzkumu regenerace kostí, svalů a nervů.
Dávka stále rozhoduje o všem
Stejně jako u ostatních výzkumů v této oblasti hraje klíčovou roli dávka. Článek popisuje stejný dvoufázový vzorec „Arndt-Schulz“, který se objevuje v celé literatuře věnované LLLT: příliš málo světla nemá žádný účinek, mírná dávka buňky stimuluje a příliš mnoho světla je potlačuje nebo dokonce poškozuje. Autoři citují výzkumy, které ukazují, že při nízkých dávkách (až přibližně 2 J/cm²) dochází ke stimulaci proliferace, avšak při vyšších dávkách (16 J/cm² a více) se účinek obrací na potlačující – což podtrhuje, proč „více světla“ není spolehlivou strategií a proč jsou parametry zařízení stejně důležité jako samotný zdroj červeného světla.
Zajímavé je, že přehled rovněž poukazuje na to, že ozáření (intenzita světla dodávaného za sekundu) může hrát roli nezávisle na celkové energetické hustotě – několik citovaných studií zjistilo, že podání stejné celkové dávky při různých intenzitách vedlo k odlišným biologickým výsledkům, což je jedním z důvodů, proč se protokoly dávkování v této oblasti i nadále aktivně zkoumají.
Soudržnost opět není rozhodujícím faktorem
V souladu s dalšími výzkumy v této oblasti autoři poznamenávají, že názor, podle něhož je pro tyto účinky nezbytné koherentní laserové světlo, již není všeobecně přijímán – ukázalo se, že nekoherentní LED zdroje jsou při spouštění stejné signální dráhy řízené cytochromem c oxidázou stejně účinné.
Často kladené otázky
Jaký je nejdůležitější cíl působení červeného a NIR světla v buňkách?
Cytochrom-c-oxidáza, enzym nacházející se v mitochondriích, který je hlavním kandidátem na vysvětlení toho, jak světlo vyvolává tyto biologické účinky.
Znamená vyšší dávka světla silnější účinek?
Ne — výzkumy důsledně ukazují dvoufázovou reakci: účinky se s rostoucí dávkou zvyšují až do určitého bodu, poté se ustálí a při nadměrných dávkách se obrátí.
Proč je to důležité například pro hojení ran nebo regeneraci svalů?
Protože právě tato signální kaskáda – zvýšená hladina ATP, snížený zánět, uvolňování růstových faktorů a zvýšená migrace buněk – představuje biologický základ, který spojuje vystavení světlu s viditelnými výsledky, jako je rychlejší hojení.
Je tento mechanismus vědecky zcela prokázán?
Hlavní hypotéza, která se opírá o dráhu cytochromu c oxidázy a oxidu dusnatého, je nejrozšířenější a nejlépe podloženou hypotézou, avšak autoři jasně uvádějí, že se stále aktivně zkoumá několik doplňkových mechanismů (světlocitlivé iontové kanály, přímé účinky na jiné molekuly) a že celkový obraz ještě není definitivně vyjasněn.
Zdroj: de Freitas, L.F. & Hamblin, M.R. „Navrhované mechanismy fotobiomodulace neboli terapie slabým světlem.“ IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 22(3), 2016. DOI: 10.1109/JSTQE.2016.2561201.
Upozornění: Tento článek shrnuje výsledky zveřejněných výzkumů a slouží pouze k obecné informaci. Nejedná se o lékařskou radu a nepopisuje zamýšlené použití žádného z produktů Dermfix.