Das schwache Licht aus deinen Zellen

Lebende Zellen leuchten. Nicht metaphorisch, sondern messbar. Sie emittieren spontan Photonen im sichtbaren und nahinfraroten Bereich – ultraweak photon emissions, kurz UPEs, gelegentlich auch Biophotonen genannt. Die Intensitäten sind extrem niedrig, wenige bis einige hundert Photonen pro Sekunde und Quadratzentimeter Gewebe, weit unter der Wahrnehmungsschwelle des menschlichen Auges. Mit Photomultipliern – hochempfindlichen Detektoren, die einzelne Photonen registrieren – und gekühlten CCD-Kameras sind sie zuverlässig nachweisbar. Das Spektrum reicht vom nahen Ultraviolett bis ins nahe Infrarot, etwa 200 bis 950 Nanometer.

Mechanismus: Redoxreaktionen erzeugen Licht

Mechanistisch entstehen die meisten UPEs als Nebenprodukt mitochondrialer Redoxreaktionen. Wenn reaktive Sauerstoffspezies wie Singulett-Sauerstoff oder angeregte Triplett-Carbonyle in den Grundzustand zurückfallen, geben sie die überschüssige Energie als Photon ab. Das ist klassische Photochemie, kein Mysterium. Die Emissionsrate korreliert deshalb mit oxidativem Stress, mit der Effizienz der Atmungskette und mit dem allgemeinen Redox-Zustand einer Zelle. Eine kranke, oxidativ gestresste Zelle leuchtet anders als eine gesunde. Tumorgewebe zeigt veränderte Emissionsmuster, Hautzellen unter UV-Belastung emittieren mehr, Erkältungspatienten lassen sich anhand ihrer spektralen Photonenemission von Gesunden unterscheiden (Yang et al., 2015). Das ist messbare Empirie, kein esoterisches Konzept.

Hypothese: Licht als Informationsträger

Wo es spekulativ wird, beginnt die eigentlich faszinierende Frage. Sind UPEs nur Abfallprodukt der Redoxchemie, oder erfüllen sie eine eigenständige biologische Funktion?

Fritz-Albert Popp und seine Schule postulierten in den 1970er-Jahren, dass Biophotonen kohärentes Licht trügen und als Signalsystem zwischen Zellen wirkten – ein photonisches Kommunikationsnetzwerk parallel zur biochemischen Botenstoff-Kaskade. Die Idee ist konzeptionell elegant: Photonen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, biochemische Diffusion vergleichsweise zäh. Wenn Zellen tatsächlich über Licht koordinieren, hätte der Körper eine Echtzeit-Schicht über der langsamen Chemie.

Diese These ist in der Mainstream-Biophysik bis heute umstritten. Die Korrelation zwischen UPE-Mustern und Zellzuständen ist gut belegt. Die kausale Funktion als Signalweg ist es nicht. Was es gibt: Hinweise, dass Zellen auf Photonen aus Nachbarzellen reagieren (Fels, 2009), theoretische Modelle zur photonischen Signalweiterleitung in Mitochondrien (Rahnama et al., 2011) und Beobachtungen, dass Neuronen Licht entlang ihrer Axone leiten könnten (Kumar et al., 2016). Was es nicht gibt: einen replizierten, mechanistisch geschlossenen Beleg dafür, dass diese Emissionen tatsächlich Information übertragen, die ohne sie verloren ginge. Die Hypothese ist offen, nicht widerlegt – aber auch nicht bestätigt.

Hypothese: Faszien und Meridiane als Lichtleiter

Noch spekulativer, aber in der Biophotonenforschung diskutiert, sind anatomische Hypothesen zur Frage, wie Licht im Körper überhaupt reisen sollte. Faszien (das kontinuierliche Bindegewebenetz, das jeden Muskel, jeden Knochen und jedes Organ durchzieht) haben aufgrund ihrer kristallinen Kollagenstruktur theoretisch lichtleitende Eigenschaften. Die Idee einer biologischen Glasfaseroptik ist publiziert, aber empirisch dünn. Die Existenz lichtleitender Eigenschaften in vitro ist eines, eine funktionale Rolle in vivo etwas anderes.

Ähnlich verhält es sich mit der Beobachtung erhöhter UPE-Aktivität entlang traditioneller Akupunkturmeridiane. Die Befunde gehen weitgehend auf die Soh-Gruppe und das umstrittene Konzept des primo vascular system zurück (Soh et al., 2011), das in der Mainstream-Anatomie nicht akzeptiert ist. Die Korrelation ist beschrieben, die anatomische Grundlage strittig. Wer hier eine Brücke zwischen biophysikalischer Messung und traditionellen Medizinsystemen schlägt, sollte das als ungeklärte Hypothese und nicht als Bestätigung kennzeichnen. Interessant ist die Richtung der Frage. Bewiesen ist sie nicht.

Warum das relevant ist

Für die Biophysik sind UPEs unabhängig von diesen offenen Fragen interessant. Wenn die Effizienz von Elektronentransfer und ATP-Synthese tatsächlich von kohärenten Quantenzuständen mitgetragen wird, dann sollten Störungen dieser Kohärenz – durch oxidativen Stress, durch verdrängte Magnesium-Ionen, durch fehlendes Sonnenlicht oder durch chronische nnEMF-Belastung – sich auch in der Photonenemission abbilden. UPEs wären in diesem Sinn ein Fenster auf einen biophysikalischen Zustand, den die klassische Biochemie nicht erfasst. Die Hypothese ist plausibel, die Daten dazu sind erst im Entstehen.

Referenzen

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Pospíšil, P., Prasad, A. & Rác, M. (2014). Role of reactive oxygen species in ultra-weak photon emission in biological systems. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 139, 11–23. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2014.02.008

Ives, J.A., van Wijk, E.P., Bat, N. et al. (2014). Ultraweak photon emission as a non-invasive health assessment: a systematic review. PLoS ONE, 9(2), e87401. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0087401

Yang, M., Pang, J., Liu, J. et al. (2015). Spectral discrimination between healthy people and cold patients using spontaneous photon emission. Biomedical Optics Express, 6(4), 1331–1339. https://doi.org/10.1364/BOE.6.001331

Fels, D. (2009). Cellular communication through light. PLoS ONE, 4(4), e5086. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0005086

Rahnama, M., Tuszynski, J.A., Bókkon, I. et al. (2011). Emission of mitochondrial biophotons and their effect on electrical activity of membrane via microtubules. Journal of Integrative Neuroscience, 10(1), 65–88. https://doi.org/10.1142/S0219635211002622

Kumar, S., Boone, K., Tuszyński, J. et al. (2016). Possible existence of optical communication channels in the brain. Scientific Reports, 6, 36508. https://doi.org/10.1038/srep36508

Scholkmann, F., Fels, D. & Cifra, M. (2013). Non-chemical and non-contact cell-to-cell communication: a short review. American Journal of Translational Research, 5(6), 586–593.

Soh, K.S., Kang, K.A. & Harrison, D.K. (2011). The primo vascular system as a new anatomical system. Journal of Acupuncture and Meridian Studies, 4(2), 93–106. (Hypothetisch, in der Mainstream-Anatomie nicht akzeptiert.)