Was ist Low-Level-Lasertherapie

Die Low-Level-Lasertherapie als neuer Ansatz in der modernen Medizin

Knie-gross
Heilen mit Licht Lasertherapie in der Praxis

Wirkprinzipien der Low-Level-Laser-Therapie

Die Wirkprinzipien im Rahmen von Low-Level-Lasertherapien (LLLT) unterscheiden sich deutlich von den Wirkprinzipien der chirurgischen Nutzung von Lasern. Allgemein formuliert entfaltet das Laserlicht hier seine medizinische Wirkung durch Eingriffe in die Regulationsmechanismen des menschlichen Körpers. Etwas konkreter wird eine elektrische Anregung bestimmter Teile der chemischen Moleküle der menschlichen Zellen herbeigeführt, durch die das Laserlicht in das Gleichgewicht und damit die Regulation der Zellen eingreift; bestimmte biochemische Prozesse können sowohl stimuliert als auch inhibiert werden. Möglich ist dies, da alle molekularen Strukturen biologischen Gewebes im Spektrum des Sonnenlichts entstanden sind und daher auch einen bestimmten Teil dieses Lichtspektrums absorbieren können.

Da die Absorptionsspektren vieler Moleküle heutzutage aufgeklärt sind ergeben sich durch die Low-Level-Laser-Therapie zahlreiche therapeutische Möglichkeiten: Zu den allgemeinen Wirkungen auf das bestrahlte Gewebe zählen Entzündungshemmung, Abschwellung, Durchblutungsverbesserung und eine vermehrte ATP-Bildung in den Mitochondrien.

Wo wird die Low-Level-Laser-Therapie angewendet?

Low Level Lasertherapie
Low Level Lasertherapie

Appliziert werden kann das Laserlicht dabei sowohl von außen oder mit speziellen Techniken direkt im Körper (intravenöse, interstitielle und intra-artikuläre Therapie). Bei der Applikation von außen ist zu beachten, dass die Haut wie eine Barriere wirkt und einen Großteil der einstrahlenden Photonen abfängt, da sie evolutionär betrachtet ein Schutzsystem gegen die ständige Sonneneinstrahlung ist. Es gilt: Je langwelliger das Licht, umso weniger wird es absorbiert und desto größer ist die Eindringtiefe. Für die praktische Low-Level-Laser-Therapie bedeutet dies, dass sich primär rotes Licht (ca. 621nm – 750nm) und infrarotes (ab ca. 751nm) zur externen Applikation eignen. Licht anderer Wellenlängen, wie bspw. blaues Licht (ca. 380nm – 495nm), grünes Licht (ca. 496nm – 570nm) und gelbes Licht (ca. 570nm – 590nm) werden dagegen zu größten Teilen durch die Haut absorbiert. Primär geschieht das durch Hämoglobin und Melanin.

Das Spektrum, in das Low-Level-Laser hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit eingeordnet werden, liegt zwischen 0,1 mW bis 500 mW.

Das breite Anwendungsspektrum der Low-Level-Lasertherapie besteht aus den Applikationsfeldern der Laserakupunktur, die transkranielle Lasertherapie, die Dermatologie, die intravenöse Lasertherapie, die interstitielle / intra- partikuläre Lasertherapie, die photodynamische Therapie und die anti-mikrobielle photodynamische Therapie.

Laserakupunktur

Bei der Laserakupunktur dringen Laserstrahlen durch die Haut und stimulieren Akupunkturpunkte. Ein entscheidender Unterschied zur traditionellen Akupunktur ist, dass Laserakupunkturbehandlungen völlig schmerzfrei durchgeführt werden können, da es sich um eine nicht- invasive Behandlungsmethode handelt. Statt Nadeln, die die Haut durchdringen, penetriert nur das applizierte Laserlicht den Körper.

In zahlreichen Studien konnte belegt werden, dass die Behandlungserfolge gegenüber denen traditioneller Akupunkturbehandlungen mindestens gleichwertig sind.

Die Anwendungsbereiche im Einzelnen

Die Indikationsfelder entsprechen den Indikationsfeldern der traditionellen Akupunktur.

Orthopädie Neurologie/Psych. Innere Medizin Dermatologie
Wirbelsäulensyndrome Restparesen nach Schlaganfall Magen-Darm-Erkrankung Ekzeme
Bandscheibenvorfälle Migräne und andere Kopfschmerzsyndrome Durchblutungsstörungen Neurodermitis
Kniearthrose Trigeminusneuralgie Asthma bronchiale Schuppenflechte
Hüftarthrose Tinnitus Bluthochdruck Chronische Wunden
Daumenarthrose Depression Diabetes melitus Akne
Schulterperiarthitis Psychoveg. Erschöpfung Allgemeine Erschöpfungs-zustände Herpes
Tennisellenbogen Suchterkrankungen (Rauchen, Drogen) Gürtelrose
Sehnenentzündungen MS und andere neurodegenerative Erkrankungen Zahnfleischent-zündung
Fibromyalgie-syndrom und PCP Morbus Parkinson
Morbus Bechterew

Abb. 1: Indikationstabelle Lasernadelakupunktur

Transkranielle Lasertherapie

Die transkranielle Lasertherapie stellt eine neue und vielversprechende Option in der Nachbehandlung von Schlaganfällen dar und bietet zudem weitere Therapieoptionen für Parkinson, Migräne, Schwindel, Tinnitus und degenerative Gehirnerkrankungen (Cerebralsklerose, Alzheimer).

In vielen Grundlagenarbeiten konnte nachgewiesen werden, dass Infrarotlicht auch durch Knochen bzw. den Schädel hindurch gelangen und so verschiedene Gehirnareale erreichen kann. Neueste Studien zeigen zudem, dass dies auch für rotes und gelbes Licht gilt.

Wie sieht es mit der Nachweisbarkeit aus

In klinischen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass die transkranielle Lasertherapie mit Infrarotlasern den Bereich des Infarkts reduziert und die intracerebrale Mikrozirkulation verbessert. Darüber hinaus konnten Studien die Aktivierung des neuronalen Wachstums nach Lasertherapie belegen.

Die Effekte werden durch die Induktion biochemischer Stoffwechselwege in den Nervenzellen erzielt. Das Spektrum des Infrarotlasers stimmt mit dem Absorptionsspektrum von Kupferionen in der Cytochrom-C-Oxidase (terminaler Enzymkomplex der inneren Mitochondrienmembran) überein, was zu der Vermutung führt, dass die Infrarotlaserbestrahlung eine verbesserte mitochondriale ATP-Bildung generiert. Durch einen gesteigerten Energiemetabolismus in der Penumbra sowie eine reduzierte Apoptoserate und eine verbesserte Durchblutung der bestrahlten Areale werden schließlich neuroreparative Prozesse erzielt.

Dermatologie

In der Dermatologie wird die Lasertherapie zur Behandlung von Ekzemen, Neurodermitis, Schuppenflechte, chronischen Wunden, Akne, Herpes oder anderen Hautinfektionen eingesetzt. Aufgrund ihrer anti-bakteriellen und anti-inflammatorischen Effekte sind hier insbesondere blaue Laser von hoher Bedeutung. Blaulaser wirken anti-bakteriell, weil natürlich vorkommende Porphyrine an  Bakterien akkumulieren, so dass bei Bestrahlung mit Blaulicht photodynamische Prozesse einsetzen, die in der Folge die Bakterien zerstören.

Durch die Gabe von Photosensitizern wie 5-ALA kann die Akkumulation von Porphyrinen zusätzlich erhöht werden, was sich insbesondere bei schweren Hauterkrankungen (z.B. Acne vulgaris) empfiehlt.

Wo kann mit die Low-Level-Laser-Therapie noch einsetzen

Weiterhin kann die LLLT zur Vitalisierung und Regeneration von Haut und Falten eingesetzt werden, indem sie den Zellstoffwechsel und die Regeneration fördert und zu einer Reinigung des Bindegewebes mit Zunahme der Energietransportprozesse führt. Dafür werden die verschiedenen Laser-Wellenlängen (rot, infrarot, grün und blau) mit speziellen Cremes wie Hyaluronsäure kombiniert. Die Behandlung führt zu einer optimalen Erneuerung der Haut und des Bindegewebes, da das Laserlicht dazu führt, dass die unvernetzte Hyaluronsäure in der Haut und im Bindegewebe angereichert und gespeichert wird.

Was ist Haluronsäure

Hyaluronsäure ist ein körpereigener Stoff, der im menschlichen Bindegewebe enthalten ist. Er bewirkt die Produktion von Kollagen sowie Elastin und ist für die Wasserbindung im Bindegewebe verantwortlich. Die Menge der Hyaluronsäure bestimmt die Elastizität der haut und ist im Bindegewebe bei Neugeborenen am höchsten. Im Alter von ca. 40 Jahren hat sich die Menge halbiert. Nach dem 60. Lebensjahr verbleibt ein Hyaluronsäuregehalt von ca. 10% der ursprünglichen Menge.

Intravenöse Lasertherapie

Mittels intravenöser Lasertherapien, die durch moderne Kathetertechnologien ermöglicht werden, kann Laserlicht direkt in der Blutbahn appliziert werden, wo es zu einer Fülle von Effekten auf die verschiedenen Bestandteile des Blutes kommt. Diese beruhen letztlich genau wie alle Effekte im Rahmen der LLLT auf der Tatsache, dass die verschiedenen Blutkomponenten Licht bestimmter Wellenlängen absorbieren können, wodurch in die Regulation der Zellen eingegriffen wird.

Verschiedene Wellenlängen (Farben) bringen also unterschiedliche Effekte in den Körper. Die unten stehende Tabelle zeigt eine Übersicht über die wichtigsten dieser Effekte.

Die Liste der Indikationsfelder ist entsprechend der vielfältigen Wirkmechanismen weitreichend; intravenöse Lasertherapien können bei der Mehrheit aller Erkrankungen zumindest additiv positive Effekte bringen. Dabei sind insbesondere Diabetes mellitus, chronische Hepatitis, Leberzirrhose und toxische Leberschäden, kardiovaskuläre Krankheitsbilder sowie Autoimmunerkrankungen einschließlich Allergien hervorzuheben.

Interstitielle und intra-artikuläre Lasertherapie

Wie oben beschrieben ist eine der Hauptthematiken der LLLT, dass die Haut als natürliche Barriere gegen das Eindringen von Licht fungiert. Bei externer Applikation geht folglich ein Großteil der Lichtenergie, die dem Körperinneren zugeführt werden soll, verloren. Dies gilt insbesondere für kurzwelliges Licht (Blau, Grün, Gelb), das fast komplett von der Haut absorbiert wird und somit nur eine äußerst geringe Eindringtiefe besitzt.

Was bringt die neue Technik und wo wird sie eingesetzt

Die neue Technologie der interstitiellen und intra-artikulären Lasertherapie ermöglicht es in diesem Zusammenhang, einen faseroptischen Katheter direkt in den interstitiellen Raum oder in Gelenke einzuführen, so dass geschädigtes Gewebe (z. B. Nerven, Knorpel, Knochen) direkt durch Laserlicht jeder Farbe behandelt werden kann. Die therapeutischen Effekte reichen dabei von starken anti-inflammatorischen Wirkungen über die Steigerung der Zellaktivität und Mikrozirkulation hin zu einer Regeneration von geschädigten Gewebestrukturen.

Typische Einsatzgebiete sind chronische Wirbelsäulenerkrankungen, Bandscheibenvorfälle, Narbenschmerzen nach Bandscheibenoperationen, Spinalstenosen, Nervenläsionen, tiefe Sehnenentzündungen und Zerrungen, Kniegelenksarthrosen, Hüftgelenksarthrosen, chronische Schultersyndrome und Sprunggelenksarthrosen.

Photodynamische Tumortherapie

Die photodynamische Tumortherapie ist eine der interessantesten und vielversprechendsten Behandlungsansätze in der Therapie verschiedener Krebserkrankungen. Die Therapie ist relativ einfach durchzuführen und im Gegensatz zur Chemotherapie bei sachgerechter Anwendung nicht mit gravierenden Nebenwirkungen belastet. Das Prinzip ist die Stimulation einer lichtsensiblen Substanz (Photosensitizer), die in den Blutkreislauf injiziert wird. Nach einigen Stunden wird diese Substanz mit einer hohen Spezifität per Endozytose in die Tumorzellen aufgenommen und führt zur Lichtempfindlichkeit dieser Zellen. Durch Bestrahlung mit Laserlicht einer geeigneten Wellenlänge entsprechend dem Absorptionsspektrum des verwendeten Photosensitizers wird das Tumorgewebe dann durch die Bildung aktiver Sauerstoffradikale zerstört. Durch die extrem hohe Akkumulationsspezifizität der Photosensitizer bleibt das gesunde Gewebe dabei unversehrt. Im Kontrast zu Chemotherapien belasten photodynamische Therapien das Immunsystem somit nicht.

Einsatz in der Chemo

Auch Chemotherapeutika können im Rahmen einer photodynamischen Therapie als Photosensitizer verwenden werden. Man spricht dabei von „low- dose- Chemotherapien“, da die Wirkstoffe nach Lichtaktivierung in wesentlich geringerer Dosis vergleichbare Effekte liefern können. Photodynamische Therapien können Chemotherapien jedoch in aller Regel nicht ersetzen, vielmehr sollen die synergistischen Effekte zwischen beiden Therapieformen genutzt werden.

Prinzipiell können dabei alle Arten von Tumoren über photodynamische Therapien behandelt werden. Dennoch variiert der Therapieerfolg mit der Art des Tumores: es gilt, dass sich umso besser behandeln lässt, je weniger Metastasen vorhanden sind und je besser erreichbar der Tumor ist. Die zurzeit am vielversprechendsten behandelbaren Tumorerkrankungen sind neben allen Arten von oberflächlichen Tumoren Mamma- Karzinome, Darmkrebs, Blasen—Karzinome und Prostata- Karzinome (die über spezielle Katheter- oder Endoskopsysteme behandelt werden).

Anti-mikrobielle photodynamische Therapie

Die anti- mikrobielle Photodynamische Therapie (aPDT) basiert ebenfalls auf dem Einsatz eines Photosensitizers und Licht, das vom Photosensitizer absorbiert werden kann.  Der Photosensitizer akkumuliert selektiv an Pathogen und wird dort vom Licht aktiviert, was zu diversen photo- chemischen Reaktionen und letztlich zum Zelltod führt. Dafür verantwortlich sind besonders die Produktion angeregter Spezien und letztlich die Abgabe von Energie an Sauerstoff, die zur Bildung von Sauerstoffradikalen führt (Type II Photosensitisation).

Laser auf dem Vormarsch

Nachdem die Wirksamkeit anti-mikrobieller photodynamischer Therapien bei der Bekämpfung verschiedenster mikrobieller Pathogenese schon seit über 100 Jahren bekannt ist, rückt die Therapieoption seit einiger Zeit wieder zunehmend in den Fokus der Forschung. Unter anderem auch deswegen, da sich gegen jahrelang Standardbehandlungsregime mit Antibiotika (z.B. Penicillin) zunehmend Resistenzen entwickelt haben. Zudem spielen erneut technische Entwicklungen, die intravenöse und interstitielle Lasertherapien ermöglichen, eine große Rolle. Photosensitizer können nun intravenös aktiviert werden, wenn sie in der Blutbahn an Pathogene gebunden sind, oder interstitiell, wenn es sich um lokal begrenzte Pathogenstämme handelt.

Krankheiten, zu deren Behandlung anti-mikrobielle photodynamische Therapien angewandt werden können, sind u.a. Hepatitis C, Borreliose, Malaria oder Dengue Fieber.

Anschrift des Verfassers

Martin Junggebauer

Head of Research International Society for Medical Laser Applications Research Group e.V.

Gothastr. 3

38159 Vechelde

 

Email: junggebauer-research@isla-laser.org

 

Bildmaterial:

FersenspornAbb.1: Laserakupunktur (Fersensporn)

 

 


 

Bild 2Abb. 2: Intravenöse Applikation des Gelblasers.

 

 


 

 

 

bild 3Abb.3: Intra-articular laser treatment of knee osteoarthritis


 

 

 

Bild 4Abb.4: Kathetersystem zur intraprostatischen PDT.