Wie wirkt Lasertherapie? Wirkung, Wirkmechanismus und wissenschaftliche Grundlagen

Lasertherapie wird heute in Physiotherapie, Rehabilitation, Sportmedizin, Orthopädie und vielen weiteren medizinischen Anwendungsbereichen eingesetzt. Wissenschaftliche Untersuchungen beschreiben positive Effekte auf Schmerzen, Entzündungsprozesse, Mikrozirkulation und Regeneration.
Doch wie wirkt Lasertherapie eigentlich? Welche biologischen Prozesse werden durch Lichtenergie beeinflusst und welche wissenschaftlichen Erkenntnisse stehen hinter der sogenannten Photobiomodulation?
In diesem Artikel erklären wir die Wirkungsweise moderner Lasertherapie, die wissenschaftlichen Grundlagen der Photobiomodulation und die Besonderheiten der MLS®-Lasertechnologie.

Was ist Lasertherapie?

Unter Lasertherapie versteht man die therapeutische Anwendung von Licht bestimmter Wellenlängen zur Beeinflussung biologischer Prozesse im Gewebe.

In der modernen medizinischen Lasertherapie kommen vor allem Lichtwellen im roten und nahinfraroten Spektralbereich zum Einsatz. Diese Wellenlängen können unterschiedlich tief in das Gewebe eindringen und dort biologische Reaktionen auslösen.

Je nach Technologie, Leistung und Anwendungsgebiet werden verschiedene Systeme eingesetzt – von Low-Level-Lasern (LLLT) bis zu modernen Hochleistungslasern und MLS®-Lasersystemen.

Einen Überblick über Anwendungsgebiete, Technologien und Einsatzmöglichkeiten findest Du auf unserer Seite zur Lasertherapie.

Warum werden rote und nahinfrarote Wellenlängen verwendet?

Die in der Lasertherapie verwendeten roten und nahinfraroten Wellenlängen liegen innerhalb eines Bereichs, der häufig als „optisches Fenster“ biologischer Gewebe bezeichnet wird.

In diesem Spektralbereich werden Lichtwellen weder vollständig von Wasser noch von Hämoglobin absorbiert. Dadurch kann die Lichtenergie tiefer in das Gewebe eindringen als viele andere Wellenlängen. Aus diesem Grund arbeiten moderne therapeutische Lasersysteme häufig mit Wellenlängen zwischen etwa 600nm und 1.000nm. Ziel ist es, möglichst viel Lichtenergie in biologisch aktive Gewebeschichten zu transportieren und dort photobiologische Prozesse auszulösen.

Die von ASA eingesetzte MLS®-Technologie kombiniert hierfür eine kontinuierliche 808-nm-Emission mit einer gepulsten 905-nm-Emission.

Photobiomodulation – Der zentrale Wirkmechanismus

Die eigentliche therapeutische Wirkung moderner Lasersysteme entsteht jedoch nicht allein durch das Eindringen von Licht in das Gewebe. Entscheidend ist vielmehr, wie die Lichtenergie von den Zellen aufgenommen und verarbeitet wird. Genau diesen biologischen Prozess beschreibt die sogenannte Photobiomodulation (PBM).

Trifft Laserlicht auf Gewebe, wird die Energie in Form von Photonen transportiert. Ein Teil wird reflektiert oder gestreut, doch der absorbierte Anteil ist für die therapeutische Wirkung entscheidend. Anders als bei rein thermischen Verfahren entsteht die Wirkung nicht primär durch Erwärmung, sondern durch die Aktivierung zellulärer Prozesse. Diesen Vorgang nennt man Photobiomodulation (PBM).

Als wichtiges lichtempfindliches Zielmolekül (Chromophor) gilt heute die Cytochrom-c-Oxidase innerhalb der mitochondrialen Atmungskette (Hamblin 2017). Forschungsarbeiten von Prof. Michael R. Hamblin und anderen Wissenschaftlern beschreiben die zelluläre Kaskade wie folgt:

• Beeinflussung von Stickstoffmonoxid (NO): Laserlicht kann die Bindung von blockierendem Stickstoffmonoxid an die Cytochrom-c-Oxidase lösen.
• Unterstützung der Energieproduktion: Dadurch werden die mitochondriale Atmung und die Produktion von ATP (Adenosintriphosphat), dem wichtigsten Energieträger der Zelle, unterstützt. Den Zellen steht mehr Energie für Reparaturprozesse zur Verfügung. (Hamblin 2017; Hamblin – Mechanisms of Low Level Light Therapy)
• Aktivierung zellulärer Signalwege: Im weiteren Verlauf werden nachgeschaltete Prozesse aktiviert. Wissenschaftliche Untersuchungen beschreiben dabei Veränderungen bei reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), Entzündungsmediatoren und regulatorischen Botenstoffen, die direkt mit der Entzündungsregulation, Mikrozirkulation und Regeneration in Verbindung stehen.

Die therapeutischen Effekte im Fokus

1. Wie kann Lasertherapie Entzündungsprozesse beeinflussen?

Entzündungen sind ein zentraler Bestandteil vieler Beschwerden des Bewegungsapparates, wie beispielsweise bei Arthrose, Tendinopathien, Muskelverletzungen oder Rückenschmerzen.
Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass Photobiomodulation die Freisetzung verschiedener Entzündungsmediatoren beeinflussen kann. Beschrieben werden unter anderem regulatorische Veränderungen bei:

• TNF-α und IL-1β (proinflammatorische Zytokine)
• IL-6 und COX-2

Dadurch kann die lokale Entzündungsreaktion moduliert werden, was in umfangreichen Übersichtsarbeiten als einer der wichtigsten Mechanismen moderner Lasertherapie beschrieben wird. (Hamblin 2017)

2. Welche Wirkung hat Lasertherapie auf die Mikrozirkulation?

Neben zellulären Effekten beschreiben Untersuchungen auch Auswirkungen auf die lokale Durchblutung. Da Laserlicht die Freisetzung von Stickstoffmonoxid (NO) beeinflussen kann und dieses stark gefäßerweiternd wirkt, wird die Mikrozirkulation unterstützt. Eine verbesserte lokale Durchblutung fördert wiederum den Transport von Sauerstoff sowie Nährstoffen und beschleunigt den Abtransport von Stoffwechselendprodukten. (Hamblin 2017; de Freitas & Hamblin 2016)

3. Wie kann Lasertherapie Schmerzen beeinflussen?

Die schmerzlindernde (analgetische) Wirkung wird vermutlich durch das Zusammenspiel mehrerer Mechanismen erklärt:

• Reduktion entzündlicher Prozesse und Einfluss auf Schmerzmediatoren
• Verbesserung der lokalen Mikrozirkulation (Ödemrückgang)
• Veränderungen der Nervenleitfähigkeit und Modulation peripherer Schmerzrezeptoren

Mehrere systematische Reviews und Metaanalysen zeigen positive Effekte der Lasertherapie auf die Schmerzintensität bei verschiedenen muskuloskelettalen Beschwerden, insbesondere bei Kniearthrose, chronischen Rückenschmerzen, Schulterbeschwerden und Tendinopathien. (Siriratna et al. 2022; Khumaidi et al. 2022; Abdildin et al. 2023; Chen et al. 2022; Huang 2015)

Mehr zu den wissenschaftlichen Hintergründen findest Du auch in unseren Fachartikeln zur Lasertherapie bei Arthrose und zur Lasertherapie bei Rückenschmerzen.

4. Wie wird die Geweberegeneration unterstützt?

Photobiomodulation wird in wissenschaftlichen Arbeiten eng mit biologischen Prozessen der Gewebereparatur in Verbindung gebracht. Beschrieben werden unter anderem die Aktivierung von Fibroblasten, eine gesteigerte Kollagensynthese, die Angiogenese (Bildung neuer Blutgefäße) sowie eine erhöhte Zellproliferation. (Hamblin 2017; Mechanisms of Low Level Light Therapy)

Wichtig ist jedoch: Lasertherapie ersetzt keine biologische Heilung und kann beschädigte Gewebe nicht „neu erzeugen“. Sie kann jedoch die körpereigenen, physiologischen Prozesse optimal unterstützen.

Was unterscheidet die MLS®-Lasertechnologie von klassischer Lasertherapie?

Während viele Lasersysteme mit nur einer therapeutischen Wellenlänge arbeiten, kombiniert die patentierte MLS®-Technologie zwei unterschiedliche Emissionen in einem synchronisierten System. Ziel ist es, die Vorteile kontinuierlicher und gepulster Laserstrahlung innerhalb eines gemeinsamen Behandlungsprotokolls zu vereinen. 
Ziel dieses Ansatzes ist es, unterschiedliche photobiologische Effekte gleichzeitig und synergistisch zu nutzen:

• Kontinuierliche Emission (808nm): Wird vor allem mit zellulären Stoffwechselprozessen, Photobiomodulation und Geweberegeneration in Verbindung gebracht.
• Gepulste Emission (905nm): Wird aufgrund der hohen Peak-Leistung häufig zur schnellen Unterstützung schmerzbezogener und entzündlicher Prozesse eingesetzt.

Nach Angaben des Entwicklers ASA wurde die MLS®-Technologie gezielt entwickelt, um die bei muskuloskelettalen Beschwerden typische Triade aus Schmerz, Entzündung und Ödembildung gleichzeitig zu adressieren. Klinische Untersuchungen mit MLS®-Systemen berichten über positive Effekte auf Schmerzintensität und Funktion bei verschiedenen muskuloskelettalen Beschwerden (Dakowicz et al. 2015). Durch die prozessorgesteuerte Synchronisation wird eine hohe therapeutische Leistung bei gleichzeitig kontrollierter Wärmeentwicklung und damit einer geringen thermischen Belastung des Gewebes ermöglicht.

Fazit

Lasertherapie wirkt nicht primär über Wärme, sondern über biologische Prozesse auf zellulärer Ebene. Der zentrale Wirkmechanismus wird als Photobiomodulation bezeichnet. Wissenschaftliche Untersuchungen beschreiben dabei Effekte auf Energieproduktion, Entzündungsprozesse, Mikrozirkulation, Schmerzverarbeitung und Regeneration.

Moderne Technologien wie die patentierte MLS®-Lasertherapie kombinieren unterschiedliche Wellenlängen in einem synchronisierten System und wurden speziell für die Behandlung muskuloskelettalen Beschwerden entwickelt. Die aktuelle Studienlage zeigt, dass die Lasertherapie bei verschiedenen Indikationen eine sinnvolle, evidenzbasierte Ergänzung zu Physiotherapie, Rehabilitation und aktiven Behandlungskonzepten darstellt.

Weiterführende Ratgeber:

• Lasertherapie bei Arthrose
• Lasertherapie bei Rückenschmerzen
• MLS®-Lasertherapie
• ASA M8 Robotergestützte Lasertherapie

Wissenschaftliche Quellen

Photobiomodulation & Wirkmechanismus:

• Hamblin MR (2017). Mechanisms and applications of the anti-inflammatory effects of photobiomodulation.
  
• Hamblin MR. Mechanisms of Low Level Light Therapy (PDF).
  
• Chung H et al. (2012) – The Nuts and Bolts of Low-Level Laser (Light) Therapy
  
• de Freitas LF, Hamblin MR (2016) – Proposed Mechanisms of Photobiomodulation
  

MLS®-Lasertechnologie:

• Dakowicz et al. (2015). Assessment of the Effectiveness of MLS Laser Therapy in the Treatment of Patients with Knee Osteoarthritis. Polish Journal of Applied Sciences.
  

Klinische Evidenz zu muskuloskelettalen Beschwerden:

• Abdildin A et al. (2023). High-intensity laser therapy in low back pain management: A systematic review with meta-analysis.
  
• Chen J et al. (2022). Effects of laser therapy in patients with chronic low back pain: A systematic review and meta-analysis.
  
• Huang Z et al. (2015). The effectiveness of low-level laser therapy for nonspecific chronic low back pain: a systematic review and meta-analysis.
  
• Khumaidi MA et al. (2022). Is Low-Level Laser Therapy Effective in Patients with Knee Osteoarthritis? A Systematic Review and Meta-Analysis.