Im Gegensatz zu den leistungsstärkeren Lasern, die in der Medizin eingesetzt werden, liefern Low-Level-Laser nicht genug Leistung, um Gewebe zu schädigen, aber sie liefern genug Energie, um eine Reaktion des Körpergewebes anzuregen und den Heilungsprozess in Gang zu setzen.

Laserstrahlung hat die Fähigkeit, das Zellverhalten ohne nennenswerte Erwärmung zu verändern. Lichtstrahlung muss absorbiert werden, um eine biologische Reaktion hervorzurufen.

Anwendungen der Low-Level-Lasertherapie umfassen: Beschleunigung der Wundheilung, verbesserte Umgestaltung und Reparatur von Knochen, Wiederherstellung der normalen Nervenfunktion nach einer Verletzung, Schmerzlinderung und Modulation des Immunsystems.

Die Lasertherapie steigert sowohl die Heilungsgeschwindigkeit als auch die Heilungsqualität. Studien zeigen, dass mit steigender Heilungsgeschwindigkeit die Bakterienkulturen abnehmen, was auf eine bioinhibitorische Wirkung auf Wundinfektionen hindeutet.

Nussbaum et al. analysierten die Wechselwirkungen zwischen Wellenlänge und Bakterienwachstum von Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli und Staphylococcus aureus und berichteten, dass eine Bestrahlung mit 1–20 J/cm2 bei einer Wellenlänge von 630 nm offenbar häufig mit einer Hemmung des Bakterienwachstums durch Stimulation spezifischer Stoffwechselprozesse einherging, was für die Wundheilung von erheblicher Bedeutung ist.

Durch die Verkürzung der Heilungszeit offener Wunden reduziert die Lasertherapie das Risiko von Infektionen und anderen Komplikationen erheblich. Außerdem sorgt sie für eine stärkere Reparatur mit weniger unansehnlichem Narbengewebe.

Sobald die Zielzellen die Photonen absorbiert haben, kommt es zu einer Kaskade biochemischer Ereignisse, deren Endergebnis eine beschleunigte Wundheilung ist.

Es wird angenommen, dass die Lasertherapie über folgende verschiedene Mechanismen wirkt:
(1) Photonen aus einer Lasersonde werden von den Mitochondrien und Zellmembranen der Zielzellen absorbiert.
(2) Nachdem eine Zelle Photonen absorbiert hat, wird die Energie in das Molekül eingebaut, um die chemische Energie zu erhöhen, Enzyme zu aktivieren oder zu deaktivieren oder die physikalischen oder chemischen Eigenschaften der wichtigsten Makromoleküle zu verändern. Die photonische Energie wird innerhalb der Zelle in chemische Energie umgewandelt, in Form von Adenosintriphosphat (ATP), was zu einer Normalisierung der Zellfunktion, Schmerzlinderung und Heilung führt.
(3) Es bilden sich einzelne Sauerstoffmoleküle, die die Bildung von ATP beeinflussen, was wiederum zur Replikation der DNA führt.
(4) Eine erhöhte DNA-Menge führt zu einer erhöhten Neurotransmission.
(5) Eine Kaskade von Stoffwechselwirkungen führt zu verschiedenen physiologischen Veränderungen, die zu einer verbesserten Gewebereparatur, einer schnelleren Auflösung der Entzündungsreaktion und einer Verringerung der Schmerzen führen.

Low-Level-Laser Therapie kann bei sachgemäßer Anwendung die Heilung von verletztem Gewebe, wie beispielsweise der Dermis, stimulieren. Untersuchungen der beteiligten Mechanismen haben gezeigt, dass viele der Zelltypen, deren Interaktion zur Hautregeneration führt, sowohl in vitro als auch in vivo durch eine Behandlung mit Low-Level-Laser Therapie auf therapeutisch vorteilhafte Weise beeinflusst werden können.

Mastzellen und Makrophagen können zur Freisetzung von Wachstumsfaktoren und und anderen Substanzen angeregt werden, während die Proliferation von Fibroblasten, Endothelzellen und Keratinozyten ebenfalls stimuliert werden kann. Die Entwicklungvon Granulationsgewebe wird hauptsächlich durch Wachstumsfaktoren gesteuert, die von Makrophagen freigesetzt werden.

Die Wundheilung umfasst die folgenden Phasen:
• Hämostase: Thrombozyten, Endothelzellen, Fibrin und Fibronektin wirken über Wachstumsfaktoren und Zytokine.
• Entzündung: Es bilden sich Blutgerinnsel, Bakterien werden bekämpft und es kommt zu einer geordneten Rekrutierung wichtiger Zellen an der Wundstelle.
• Proliferation: Die für den Wundverschluss notwendigen Zellen vermehren sich an der Wundstelle, um neues Gewebe und neue Blutgefäße zu bilden.
• Umbau: Die Wunde ist verheilt und das ursprüngliche Narbengewebe wird umgebaut.

Jedes Gerät, das einen dieser Prozesse beschleunigen kann (Übergang von Hämatomen zu Fibroplasien, Entwicklung neuer Blutgefäße, Produktion von Kollagen oder sogar den Umbauprozess), kann den Heilungsprozess von Wunden beschleunigen.

Die Laser-Photobiostimulation beschleunigt Entzündungsprozesse, moduliert den Prostaglandinspiegel, verstärkt die Wirkung von Makrophagen, fördert die Proliferation von Fibroblasten, erleichtert die Kollagensynthese, stärkt das Immunsystem und beschleunigt dadurch den Heilungsprozess von Wunden.

Low-Level-Laser Therapie fördert effektiv die Wundheilung, ohne das angrenzende Gewebe zu verbrennen. Das als Photobiomodulation bekannte Wirkprinzip ist besonders nützlich zur Behandlung von Dekubitusgeschwüren, die typisch für Diabetiker und gebrechliche ältere Patienten sind, die viele Stunden im Bett verbringen. Einige Wunden, wie z. B. Dekubitusgeschwüre, heilen bei Diabetikern oder gebrechlichen älteren Menschen nur langsam oder gar nicht.

Diabetes ist eine chronische Stoffwechselstörung, bei der die Verwertung von Kohlenhydraten beeinträchtigt und die von Lipiden und Proteinen verstärkt ist. Sie wird durch einen absoluten oder relativen Insulinmangel verursacht. Zu den Langzeitkomplikationen zählen Neuropathie, Retinopathie, generalisierte degenerative Veränderungen in großen und kleinen Blutgefäßen sowie eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen.

Die Anwendung eines Low Level Lasers kann den Heilungsprozess in Gang setzen. Selbst wenn eine Wunde wie beispielsweise ein Beingeschwür nicht in allen Fällen heilt, tritt in der Regel eine sofortige Schmerzlinderung ein, was der wichtigste Vorteil ist. Die Stimulation der Durchblutung könnte der Hauptgrund dafür sein, dass nach der Anwendung eines Low Level Lasers bei chronischen Wunden eine Schmerzlinderung eintritt.

Die Lasertherapie ist als zusätzliche Behandlungsmethode bei diabetischen Fußproblemen empfehlenswert. Diabetiker haben ein 22-mal höheres Risiko für eine nicht traumatische Fußamputation im Vergleich zur nicht-diabetischen Bevölkerung.

Low-Level-Laser Therapie erhöht die Adenosintriphosphatproduktion in den Mitochondrien. Mitochondrien sind kleine Zellorganellen. Adenosintriphosphat (ATP) ist ein Molekül, das als Energiequelle für zelluläre Prozesse wie Muskelkontraktion, Weiterleitung von Nervenimpulsen, aktiven Transport von Molekülen durch Membranen, Synthese neuer Moleküle (Proteine, DNA) und Steuerung der Zellteilung und -bewegung dient.

Quelle: Hawkins 2005 Ann NY Acad Sci. 1056:486–493