Laatst bijgewerkt: juli 2026 · Geschreven door het fototherapie-team van Dermfix
Kort antwoord: Rood en nabij-infrarood licht wordt geabsorbeerd door een enzym dat cytochroom c-oxidase heet, in je mitochondriën — de energiecentrales van de cel. Deze absorptie zet een kettingreactie in gang: er wordt meer ATP (cellulaire energie) aangemaakt, er komt stikstofmonoxide vrij, de calciumspiegel verandert en een cascade van signalen bereikt de celkern, waardoor genen worden geactiveerd die verband houden met genezing, verminderde ontsteking en celoverleving. Het is een reëel, in kaart gebracht biologisch proces — geen vage bewering over ‘energie’.
De recensie
Lucas Freitas de Freitas (Universiteit van São Paulo) en Michael R. Hamblin (Wellman Center for Photomedicine van de Harvard Medical School) zijn de co-auteurs van dit uitgebreide mechanistische overzichtsartikel, dat in 2016 is gepubliceerd in het IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. Hamblin is een van de meest geciteerde onderzoekers op het gebied van fotobiomodulatie, en dit artikel bundelt tientallen jaren aan moleculair en cellulair onderzoek tot één samenvatting van hoe lichttherapie met lage intensiteit (LLLT), ook wel fotobiomodulatie (PBM) genoemd, daadwerkelijk werkt.
Het uitgangspunt: een enzym dat cytochroom c-oxidase heet
De hoofdrolspeler in dit hele proces is cytochroom c-oxidase — een enzym dat zich in het mitochondriale membraan bevindt en de laatste schakel vormt in de reactieketen die je cellen gebruiken om energie te produceren. Dit enzym absorbeert toevallig sterk licht in het rode en nabij-infrarode spectrum, en daarom worden juist die golflengten gebruikt bij fototherapie.
De meest gangbare verklaring voor wat er vervolgens gebeurt: licht maakt een molecuul stikstofmonoxide los dat op het enzym zat en dit remde. Nu die blokkade is opgeheven, versnelt het elektronentransport, stijgt de membraanpotentiaal van de mitochondriën en neemt de ATP-productie toe. Simpel gezegd: de energiecentrale van de cel, die gedeeltelijk vastzat, komt weer los en gaat efficiënter draaien.
Een tweede, nog minder goed onderzocht proces heeft te maken met lichtgevoelige kanalen in het celmembraan, de zogenaamde TRP-kanalen, die bij blootstelling aan bepaalde golflengten kunnen opengaan en calcium de cel binnenlaten — wat op zijn beurt weer een reeks verdere effecten in gang zet.
Van één enzym tot effecten op het hele lichaam
Wat dit interessant maakt, is niet alleen de eerste reactie, maar vooral wat er daarna gebeurt. In het artikel wordt een cascade beschreven: een toename van ATP en veranderingen in stikstofmonoxide, reactieve zuurstofsoorten en calcium fungeren als interne boodschappers die de celkern bereiken en transcriptiefactoren activeren — eiwitten die genen in- of uitschakelen. Deze vervolgreacties omvatten onder meer:
- Verminderde ontsteking — via veranderingen in de cytokinesignalering en hitteschok-eiwitten
- Verhoogde celmigratie en -proliferatie — van belang voor wondgenezing en weefselherstel
- Anti-apoptotische signaaloverdracht — zorgt ervoor dat gestresste cellen blijven leven in plaats van af te sterven
- Verhoogde activiteit van antioxidante enzymen — waardoor cellen beter met oxidatieve stress kunnen omgaan
- Afgifte van groeifactoren — waaronder factoren die verband houden met de productie van collageen en de vorming van bloedvaten
In het artikel wordt ook benadrukt dat stamcellen en voorlopercellen bijzonder goed lijken te reageren op dit soort lichtstimulatie, waarbij ze een verhoogde proliferatie, migratie en differentiatie vertonen — een bevinding die veel verder reikt dan alleen de huid en ook betrekking heeft op onderzoek naar bot-, spier- en zenuwregeneratie.
De dosis bepaalt nog steeds alles
Net als bij ander onderzoek op dit gebied staat de dosis centraal. Het artikel beschrijft hetzelfde bifasische „Arndt-Schulz”-patroon dat in de gehele LLLT-literatuur terugkomt: te weinig licht heeft geen effect, een gematigde dosis stimuleert cellen, en te veel licht remt ze of beschadigt ze zelfs. De auteurs verwijzen naar onderzoek waaruit blijkt dat bij lage doses (tot ongeveer 2 J/cm²) de celproliferatie wordt gestimuleerd, maar dat bij hogere doses (16 J/cm² en hoger) juist een remmend effect optreedt — wat onderstreept waarom ‘meer licht’ geen betrouwbare strategie is en waarom de instellingen van het apparaat net zo belangrijk zijn als het simpelweg beschikken over een rode lichtbron.
Interessant genoeg wordt in het overzicht ook opgemerkt dat de bestralingssterkte (de lichtintensiteit per seconde) van belang kan zijn, los van de totale energiedichtheid — uit verschillende aangehaalde studies bleek dat het toedienen van dezelfde totale dosis bij verschillende intensiteiten tot verschillende biologische resultaten leidde, wat mede de reden is waarom doseringsprotocollen op dit gebied nog steeds een actief onderzoeksgebied vormen.
Ook hier is samenhang niet de doorslaggevende factor
In overeenstemming met ander onderzoek op dit gebied merken de auteurs op dat de opvatting dat coherent laserlicht noodzakelijk was voor deze effecten, niet langer algemeen aanvaard wordt — er is aangetoond dat niet-coherente LED-bronnen even effectief zijn bij het activeren van hetzelfde door cytochroom c-oxidase aangestuurde signaalpad.
Veelgestelde vragen
Wat is het allerbelangrijkste doelwit van rood/NIR-licht in cellen?
Cytochroom c-oxidase, een enzym in de mitochondriën dat de belangrijkste kandidaat is voor de manier waarop licht deze biologische effecten teweegbrengt.
Betekent een hogere lichtdosis ook een sterker effect?
Nee — uit het onderzoek blijkt telkens weer dat er sprake is van een bifasische reactie: de effecten nemen bij hogere doses toe tot een bepaald punt, waarna ze afvlakken en bij te hoge doses omkeren.
Waarom is dit van belang voor bijvoorbeeld wondgenezing of spierherstel?
Omdat dezelfde signaalcascade stroomafwaarts — verhoogd ATP-gehalte, verminderde ontsteking, afgifte van groeifactoren en verbeterde celmigratie — de biologische basis vormt die blootstelling aan licht in verband brengt met zichtbare resultaten zoals snellere genezing.
Is dit mechanisme wetenschappelijk volledig vaststaand?
De centrale cytochroom c-oxidase/stikstofmonoxide-route is de belangrijkste en best onderbouwde hypothese, maar de auteurs geven duidelijk aan dat er nog steeds actief onderzoek wordt gedaan naar verschillende aanvullende mechanismen (lichtgevoelige ionenkanalen, directe effecten op andere moleculen) en dat het volledige beeld nog niet definitief is.
Bron: 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.
Disclaimer: dit artikel geeft een samenvatting van gepubliceerd onderzoek ter algemene informatie. Het vormt geen medisch advies en beschrijft niet het beoogde doel van enig Dermfix-product.