Mitochondrien und ATP: So wirkt rotes Licht auf deine Zellen

Jede Bewegung, die du machst, jeder Gedanke und jeder Regenerationsprozess in deiner Haut kostet Energie. Diese Energie wird von den Mitochondrien in deinen Zellen in Form eines Moleküls namens ATP erzeugt.

In dieser Erklärung erfährst du, wie das funktioniert, was rotes und nahinfrarotes Licht mit diesem Prozess zu tun haben und was die Forschung darüber aussagt – und was nicht.

Was sind Mitochondrien?

Mitochondrien sind kleine Strukturen in fast all deinen Zellen. Sie werden oft als Kraftwerke der Zelle bezeichnet, weil sie Nährstoffe und Sauerstoff in nutzbare Energie umwandeln.

Zellen, die viel Energie verbrauchen, etwa in deinem Herzen, Gehirn und deinen Muskeln, enthalten die meisten. Eine Muskelzelle kann Hunderte bis Tausende davon haben.

Was ist ATP und warum brauchst du es?

ATP (Adenosintriphosphat) ist die Energiewährung deines Körpers. Sich zusammenziehende Muskeln, Nerven, die Signale weiterleiten, und Zellen, die sich regenerieren: Sie alle nutzen ATP.

Wenn eine Zelle Energie benötigt, spaltet sie ATP in ADP und eine Phosphatgruppe. Dabei wird Energie freigesetzt. Anschließend wandeln die Mitochondrien ADP wieder in ATP um, und so geht es den ganzen Tag weiter.

Dein Körper speichert kaum ATP. Er stellt es ständig neu her. Schätzungen zufolge setzt du pro Tag ungefähr dein eigenes Körpergewicht an ATP um.

Wie stellen Mitochondrien ATP her?

Das geschieht in drei Schritten.

1. Glykolyse

In der Zellflüssigkeit wird Glukose zu Pyruvat abgebaut. Dabei entsteht eine kleine Menge ATP, und der Prozess kann auch ohne Sauerstoff ablaufen.

2. Der Zitronensäurezyklus

Pyruvat gelangt in die Mitochondrien und wird weiter abgebaut. Dabei entstehen die energiereichen Moleküle NADH und FADH₂, die für den letzten Schritt benötigt werden.

3. Die Elektronentransportkette

Hier wird mit Abstand das meiste ATP hergestellt. In der inneren Membran der Mitochondrien übertragen vier Proteinkomplexe Elektronen untereinander. Dadurch entsteht eine Art Wasserdruck aus Protonen, der eine „Turbine“ antreibt: das Enzym ATP-Synthase.

Am Ende der Kette befindet sich die Cytochrom-c-Oxidase (Komplex IV). Dieses Enzym überträgt die Elektronen auf Sauerstoff. Genau dieses Enzym spielt bei rotem Licht die Hauptrolle.

Was bewirkt rotes Licht in deinen Mitochondrien?

Cytochrom-c-Oxidase enthält Kupfer- und Eisenzentren, die Licht aufnehmen können (Karu, 2010). In Studien zu diesem Effekt geht es um Licht von etwa 590 bis 1100 nm: von Gelborange über Rot bis hin zu Nahinfrarot.

Die Bremse, die sich löst

Die gängigste Erklärung betrifft Stickstoffmonoxid (NO). Dieses Molekül kann an Cytochrom-c-Oxidase binden und wirkt dann als Bremse: Sauerstoff kann weniger gut binden und die Energieproduktion verlangsamt sich.

Licht mit der richtigen Wellenlänge kann NO vom Enzym lösen. Dadurch kann Sauerstoff wieder binden, die Elektronen fließen schneller und die ATP-Produktion steigt (de Freitas & Hamblin, 2016).

Was danach geschieht

Auf diesen ersten Schritt folgen Signale in der Zelle, unter anderem durch vorübergehend erhöhte Mengen reaktiver Sauerstoffspezies und durch Calcium. Diese Signale aktivieren Gene, die mit Reparatur, Zellteilung und der körpereigenen antioxidativen Abwehr der Zelle zusammenhängen (de Freitas & Hamblin, 2016; Maghfour et al., 2024).

Nicht die ganze Geschichte

Wissenschaftler sind sich noch nicht einig, dass Cytochrom-c-Oxidase die einzige Erklärung ist. Es gibt auch Hinweise auf andere Mechanismen, etwa lichtempfindliche Ionenkanäle und eine Wirkung auf Wasser in der Zelle (Hamblin & Liebert, 2022). Der Mechanismus wird daher noch intensiv erforscht.

Was zeigt die Forschung am Menschen?

Die meiste Forschung zu Mitochondrien wurde an Zellen und Tieren durchgeführt. Es gibt auch Studien am Menschen. Einige Beispiele:

• Messung im Körper. Forschende bestrahlten den Unterarm von 11 gesunden Teilnehmenden mit 1064 nm Laserlicht und maßen mittels Spektroskopie einen Anstieg von oxidierter Cytochrom-c-Oxidase und sauerstoffreichem Blut im Vergleich zu einem Placebo (Wang et al., 2016). Später beobachteten sie dasselbe im präfrontalen Kortex (Wang et al., 2017).
• Haut. In einer kontrollierten Studie mit 136 Teilnehmenden erhielten die Behandlungsgruppen 30 Sitzungen mit rotem Licht oder einer Kombination aus rotem und nahinfrarotem Licht. Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten sie eine Verbesserung der Hautrauheit und der mittels Ultraschall gemessenen Kollagendichte (Wunsch & Matuschka, 2014).
• Falten um die Augen. Bei 137 Frauen führten 10 Sitzungen mit 590 nm oder 660 nm Licht zu etwa 30 % weniger Faltenvolumen um die Augen (Mota et al., 2023).

Übersichtsarbeiten weisen ebenfalls auf eine Einschränkung hin: Viele Studien sind klein, verwenden unterschiedliche Einstellungen und werden teilweise von Herstellern finanziert (Glass, 2021). Betrachte Forschung daher als Orientierung, nicht als Garantie.

Mehr ist nicht immer besser

Licht wirkt nach einer sogenannten biphasischen Dosis-Wirkungs-Beziehung. Zu wenig Licht bewirkt wenig. Eine passende Dosis erzielt die größte Wirkung. Bei deutlich mehr Licht nimmt die Wirkung wieder ab (Huang et al., 2011).

Daher kommt es nicht nur auf die Wellenlänge an, sondern auch auf die Lichtintensität, den Abstand und die Dauer einer Sitzung (Maghfour et al., 2024). Halte dich an die empfohlene Sitzungsdauer in der Anleitung deines Geräts.

Welche Wellenlängen sind am besten erforscht?

Bei den Mitochondrien geht es um drei Gruppen:

• Gelb-oranges Licht (etwa 590 nm) wirkt in den oberen Hautschichten.
• Rotes Licht (etwa 600 bis 700 nm) wirkt vor allem in der Haut.
• Nahinfrarotes Licht (etwa 700 bis 1100 nm) dringt tiefer ein.

Möchtest du für jede Wellenlänge wissen, was sie bewirkt und wie tief sie eindringt? Dann lies unsere Erklärung zu Wellenlängen von rotem Licht.

Wie unterstützt du deine Mitochondrien im Alltag?

Licht ist nur ein Faktor. Die Grundlage bildet dein Lebensstil:

• Bewegung. Vor allem Ausdauertraining regt deinen Körper dazu an, mehr und bessere Mitochondrien zu bilden, während Krafttraining dabei hilft, deine Muskeln zu erhalten.
• Schlaf. Während des Schlafs reparieren sich die Zellen und beseitigen beschädigte Bestandteile.
• Abwechslungsreiche Ernährung. Deine Mitochondrien benötigen unter anderem B-Vitamine, Eisen und Magnesium, um richtig zu funktionieren.
• Tageslicht. Sonnenlicht enthält von Natur aus rotes und nahinfrarotes Licht. Kurz nach draußen zu gehen, ist immer ein guter Anfang.

Rotlichttherapie kann dabei eine Ergänzung sein, aber kein Ersatz.

Häufig gestellte Fragen

Kann Rotlicht deine Mitochondrien reparieren?

Untersuchungen zeigen, dass rotes und nahinfrarotes Licht die Aktivität der Cytochrom-c-Oxidase erhöhen kann. Ob sich dadurch bei dir spürbar etwas verändert, hängt von deiner Situation, der Dosis und der Häufigkeit der Anwendung ab. Die Ergebnisse unterscheiden sich von Person zu Person.

Wie lange dauert es, bis man etwas bemerkt?

In den oben genannten Hautstudien wurde nach 10 Sitzungen in 4 Wochen und nach 30 Sitzungen in etwa 15 Wochen gemessen. Regelmäßigkeit ist wichtiger als lange Sitzungen.

Dringt das Licht durch Kleidung?

Kaum. Kleidung hält den größten Teil des Lichts ab. Verwende Rotlicht daher auf der nackten Haut.

Ist Rotlicht sicher?

Rotlichttherapie wird in der Forschung im Allgemeinen gut vertragen. Die am häufigsten genannte Nebenwirkung ist eine vorübergehende Rötung der Haut (Maghfour et al., 2024). Schaue nicht längere Zeit direkt in das Licht und befolge die Anleitung für dein Gerät. Hast du Beschwerden oder nimmst du Medikamente ein, die dich lichtempfindlich machen? Sprich dann zuerst mit deinem Arzt.

Weiterlesen

• Wellenlängen von rotem Licht: Was bewirken 590 bis 1072 nm?
• Erklärung zu rotem und infrarotem Licht
• Erklärung zur Rotlichttherapie

Quellen

1. de Freitas LF, Hamblin MR. Proposed mechanisms of photobiomodulation or low-level light therapy. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2016. Studie ansehen
2. Karu T. Mitochondriale Mechanismen der Photobiomodulation im Kontext neuer Daten zu den vielfältigen Rollen von ATP. Photomedicine and Laser Surgery, 2010. Studie ansehen
3. Maghfour J et al. Photobiomodulation CME Teil I: Überblick und Wirkmechanismus. Journal of the American Academy of Dermatology, 2024. Studie ansehen
4. Hamblin MR, Liebert A. Mechanismen der Photobiomodulationstherapie über die Cytochrom-c-Oxidase hinaus. Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery, 2022. Studie ansehen
5. Wang X et al. Wechselwirkung zwischen der durch Nahinfrarotlaser induzierten Hochregulierung der Cytochrom-c-Oxidase und der Hämoglobinoxygenierung. Scientific Reports, 2016. Studie ansehen
6. Wang X et al. Hochregulierung der zerebralen Cytochrom-c-Oxidase und der Hämodynamik durch transkranielle Infrarot-Laserstimulation. Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism, 2017. Studie ansehen
7. Wunsch A, Matuschka K. Eine kontrollierte Studie zur Bestimmung der Wirksamkeit der Behandlung mit rotem und nahinfrarotem Licht hinsichtlich Patientenzufriedenheit, Reduzierung feiner Linien und Falten, Hautrauigkeit und Zunahme der intradermalen Kollagendichte. Photomedicine and Laser Surgery, 2014. Studie ansehen
8. Mota LR et al. Photobiomodulation reduziert das Volumen periorbitaler Falten um 30 %: eine randomisierte kontrollierte Studie. Photobiomodulation, Photomedicine, and Laser Surgery, 2023. Studie ansehen
9. Glass GE. Photobiomodulation: klinische Anwendungen der Low-Level-Lichttherapie. Aesthetic Surgery Journal, 2021. Studie ansehen
10. Huang YY et al. Biphasische Dosis-Wirkungs-Beziehung bei der Low-Level-Lichttherapie: ein Update. Dose-Response, 2011. Studie ansehen

Verfasst von Chaya Bollebakker, Gründerin von Panacea Light Therapy. Aktualisiert am 15. Oktober 2026.

Rotlichttherapie ist eine Wellness-Anwendung und kein Ersatz für medizinische Versorgung. Die Ergebnisse unterscheiden sich von Person zu Person. Konsultiere bei Beschwerden deinen Arzt.