Bloedtransfusie als medische innovatie tijdens de Eerste Wereldoorlog

Van oorlog naar prioriteitsstrijd

Perspectief
Ton van Helvoort
Citeer dit artikel als
Ned Tijdschr Geneeskd. 2017;161:D1732
Abstract
Download PDF

In deze serie schenken we aandacht aan mensen die 100 jaar geleden probeerden om het onvoorstelbare lijden van soldaten en burgers in de Grande Guerre te verlichten. De aandoeningen die ontstonden in de loopgraven en de industriële oorlogsvoering, dwongen hen te zoeken naar creatieve oplossingen. Hiermee staan zij aan de basis van de moderne geneeskunde.

Samenvatting

De ontwikkeling van het logistieke systeem van bloedtransfusies vond plaats tijdens de Eerste Wereldoorlog aan het westelijk front. In dit artikel vertel ik wie daarbij een leidende rol hebben gespeeld. Hierbij maak ik onderscheid tussen van wie de idee van antistolling met citraat komt en wie de stabilisatie van bloed door het toevoegen van glucose heeft ontdekt. Toevoeging van citraat is te beschouwen als een gelijktijdige ontwikkeling in meerdere landen. De stabilisatie van rode bloedcellen werd ontdekt door Amerikanen. Wat betreft de eer voor het toepassen van bloedtransfusies als logistiek systeem kwamen een Amerikaan en een Canadees tegenover elkaar te staan – toevallig met beiden dezelfde achternaam Robertson. De oorlog bracht ieder van hen ertoe zijn vinding van bloedtransfusie op ruime schaal in de praktijk te brengen. De Duitsers bleven veelal bij de traditionele behandeling van bloedverlies en shock door zoutoplossingen en acaciagom toe te dienen.

Voorafgaand aan de Eerste Wereldoorlog (WO I) werd bloedtransfusie slechts incidenteel toegepast. Dit was dan meestal de directe overdracht van bloed van donor naar ontvanger, die zich dus vlak bij elkaar bevonden. De indirecte overdracht van bloed, waarbij het afgenomen bloed wordt opgevangen, bewaard en op een latere tijd en mogelijk andere locatie wordt toegediend, werd gangbaar tijdens WO I aan geallieerde zijde.

De snelle doorvoering van de techniek van bloedtransfusies was enerzijds een gevolg van het soort oorlog dat aan het westelijk front werd gevoerd en anderzijds het resultaat van wetenschappelijk onderzoek. Bij de oorlog waren enorme aantallen manschappen betrokken en de veldslagen die werden gevoerd betekenden telkens weer vele tienduizenden doden en gewonden. Omdat er lange tijd aan het westelijk front een stabiele situatie heerste, waren er achter het front uitgebreide kampementen voor medische opvang en hulp.

Meer dan 100 jaar geleden waren bloedverlies en shock medische problemen waarmee artsen niet goed raad wisten. Het vloeibaar houden van bloed werd mogelijk door het toevoegen van citraat en bloed kon bewaard worden door er een glucoseoplossing aan toe te voegen. Ogenschijnlijk simpele uitvindingen, maar we zullen zien dat hier volhardende, tegendraadse artsen voor nodig waren alsmede wetenschappelijk onderzoek met proefdieren. De invloed van WO I was dat de ‘innovatie’ versneld met grotere aantallen patiënten werd uitgevoerd. De vraag wie de uitvinder van deze levensreddende techniek was zou later tot een prioriteitsstrijd leiden. Hoe het ook zij, de transfusie van bloed is in de 100 jaar erna de crux voor al het medisch handelen van stollingsfactorsuppleties tot orgaantransplantaties.

Simultane ontdekking

Zoals gezegd, waren er eerder dan WO I wel directe bloedtransfusies uitgevoerd, bijvoorbeeld door het bloed van de donor in een trechter te laten lopen die met een slang was verbonden met de vene van de ontvanger. Dit was Blundells impellor (gravitator) (figuur 1).

De pionier van de toepassing van bloedtransfusie op het slagveld in het Westen was de Canadese chirurg Lawrence Bruce Robertson (1885-1923 – jong gestorven aan longontsteking).2,3 Hij was opgeleid aan het New Yorkse Bellevue Hospital en had daar kennisgemaakt met het antistollende effect van citraat; volgens hem was dat ontdekt door de eminente Canadese chirurg Edward William Archibald. In tegenstelling tot de Verenigde Staten was Canada in oorlog met de centrale mogendheden – waaronder Duitsland natuurlijk. Robertson was de drijfveer achter het overtuigen van het Britse Royal Army Medical Corps om indirecte bloedtransfusie toe te passen binnen de ‘casualty clearing stations’ voor gewonden. Dergelijke opvang en verzorging van gewonden door de Britten was gebaseerd op hun ervaringen tijdens de Boerenoorlog.

Het enorme verlies aan slachtoffers op één dag tijdens de slag om de Somme (60.000) maakte dat de Britse legerleiding alles aangreep om de gewonden te helpen en de moraal hoog te houden. Het was de medische gewoonte om bloedverlies en shock te compenseren met zoutoplossing of eventueel acaciagom. Tegen deze medische standaard in gaf Robertson in oktober 1915 zijn eerste bloedtransfusie in oorlogstijd, waarbij hij gebruikmaakte van citraat; hierover werd in 1916 gepubliceerd in de British Medical Journal. Met steun van Archibald kreeg Robertson toestemming om bloedtransfusie-instrumentarium te installeren bij een casualty-clearing-station van het Angelsaksische front in de lente van 1917 (figuur 2).

Het onstolbaar maken van bloed door het te mengen met een citraatoplossing was echter al eerder, buiten de context van de oorlog, in meerdere landen ontdekt – of misschien moet ik zeggen: herontdekt.4 In België wordt Albert Hustin (1882-1967) geëerd als ontdekker van dit proces. Hustin werd geboren in het uiterste zuiden van België en studeerde aan de Vrije Universiteit van Brussel. Van 1925-1952 was hij hoogleraar aan de Brusselse universiteit. Werkzaam aan het Solvay Instituut deed hij in 1913 de ontdekking dat citraat bloed onstolbaar maakt. Op 27 maart 1914 paste hij zijn transfusiemethode voor het eerst, en met succes, toe bij een patiënt in het Sint-Janshospitaal. Een jaar later werd de methode regelmatig toegepast bij de gewonde militairen. In zijn geboorteplaats Virton werd een standbeeld voor hem opgericht en wordt de door hem gebruikte apparatuur in het lokale museum tentoongesteld (figuur 3).

Meer bekendheid verwierf de Amerikaanse arts Richard Lewisohn (1875-1961). Behorend tot een prominente en vermogende familie deed Lewisohn – na in Duitsland gestudeerd te hebben – vroeg in de 20e eeuw succesvolle experimenten met natriumcitraat als antistollingsmiddel aan het Mount Sinai Hospital in New York. Daarmee kon hij indirecte bloedtransfusies uitvoeren van donor naar ontvanger. In een publicatie uit 1915 schreef hij dat hij 22 transfusies had uitgevoerd op 18 patiënten; destijds was het gangbaar te antistollen met 30 cc van 2% citraat per 300 cc bloed.

De houdbaarheid van afgenomen bloed

Het onstolbaar maken van bloed met citraat werd dus door meerdere artsen en in uiteenlopende landen nagenoeg tegelijk gevonden en toegepast. Een belangrijke aanvulling hierop werd gedaan door Oswald Hope Robertson (1886-1966).5,6 Toevallig met dezelfde achternaam als Lawrence Bruce werd Oswald geboren in Engeland, maar genoot hij zijn opvoeding in de Verenigde Staten. O.H. Robertson begon zijn hogere opleiding op de Polytechnic High School in San Francisco, maar stapte over naar geneeskunde en werd uiteindelijk toegelaten tot Harvard Medical School, waar hij als arts afstudeerde. Hij was de neef van de Director of Medical Services van het Britse Derde Leger, Surgeon General Murray Irwin.

Als jong medewerker kwam O.H. Robertson binnen in het laboratorium van de patholoog Peyton Rous van het indertijd al fameuze Rockefeller Institute. In 1911 had Rous een virus ontdekt dat de oorzaak van sarcoom bij kippen was. Dat leek een enorme doorbraak, maar een paar jaar onderzoek had uitgewezen dat zo’n kippensarcomavirus blijkbaar een uitzondering op de regel is en dat er bij gevogelte geen andere tumoren door virussen worden veroorzaakt. Daarom liet hij dat onderzoeksterrein voor wat het was; 55 jaar later zou Rous de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde ontvangen voor die ontdekking, omdat het ‘Rous sarcoma virus’ in de jaren 50 alsnog een doorbraak bleek in het kankeronderzoek.

Bij het uitbreken van WO I begon Rous experimenteel onderzoek naar een substituut voor bloedvolume in geval van shock en bloedverlies. Omdat het gebruikelijke acaciagom niet voldeed en er geen goed ander substituut werd gevonden, keerde Rous terug naar bloed zelf en zocht manieren om het te conditioneren. Samen met J.R. Turner vond hij na een aantal dierexperimenten dat suikers als colloïden kunnen fungeren en dat glucose de lysis van rode bloedcellen remt. De succesvolste samenstelling van een bewaarvloeistof was citraat met glucose, waarin de erytrocyten 4 weken goed bleven; deze resultaten werden in 1916 in het beroemde Journal of Experimental Medicine naar buiten gebracht. Deze vloeistof kwam bekend te staan als de Rous-Turner-oplossing. Oswald H. Robertson was als assistent bij deze experimenten betrokken en wist dus van het succes van glucose als stabilisator.4

Robertson werd door zijn oom verzocht naar Frankrijk te gaan en mee te helpen in de veldklinieken. Daar paste hij het in New York geleerde toe. Wanneer hij wilde transfunderen, werd bloed van teruggelegen veldlazaretten in flessen met Rous-Turner-oplossing en citraat gedaan, waarna de flessen op ijs naar de casualty-clearing-stations gingen.7 Bloeddonoren waren gewonden die er relatief goed aan toe waren. In een ander kampement ontwierp hij een speciale ijsbox. Een pakkist bekleed met tin werd in een grotere overkist geplaatst met daartussenin zaagsel. In de binnenste kist werd voor de ene helft ijs gedaan, de andere helft was bestemd voor de flessen met bloedvoorraad (figuur 4). Binnen een jaar waren deze levensreddende kisten met bloed alom bekend bij de artsen en eerstehulpposten aan het front. Met regelmaat had Robertson gelegenheid bloed te transfunderen, terwijl hij daarnaast de leiding droeg over het herstellazaret.

Prioriteitsstrijd

In 1922, 4 jaar na beëindiging van de oorlog, verscheen het boek Blood Transfusion van de hand van Geoffrey Keynes, een Britse chirurg – en broer van de beroemde econoom John Maynard Keynes – die een draagbare machine ontwikkelde voor het goedhouden van bloed waardoor transfusies eenvoudiger werden.9 Later Sir Geoffrey geheten werd hij de Britse autoriteit op het gebied van transfusie. In zijn boek uit 1922 en ook in de tweede druk ervan in 1948 gaf Keynes veel eer aan Oswald H. Robertson voor het feit dat hij laboratoriumkennis over het stabiel houden van erytrocyten wist te vertalen in een praktische werkwijze van het afnemen en conserveren van bloed onder oorlogsomstandigheden. Zoals bekend heeft Karl Landsteiner in 1930 de Nobelprijs ontvangen voor de ontdekking van het systeem van bloedgroepen. Een ander cruciaal aspect van het succes van bloedtransfusies, de antistolling en conservering van bloed, is echter niet Nobelprijs-waardig gebleken.

De eer voor de ontdekking en ontwikkeling van bloedtransfusie is met name gegaan naar Oswald H. Robertson als officier in het Amerikaanse leger, vooral door de nadruk die Keynes op diens bijdrage legde. Hij ontving in 1958 de Karl Landsteiner Memorial Award van de American Association of Blood Banks; zijn colaureaten waren Rous en Turner. Bovengenoemde Richard Lewisohn had 3 jaar eerder diezelfde Award gewonnen voor zijn werk aan het onstolbaar maken van bloed met citraat.

Maar zijn deze oorkonden wel fair ten opzichte van de Canadees L.B. Robertson die overigens in de jaren 50 de prijs niet meer kon krijgen omdat hij al was overleden? Na het verschijnen van zijn 1922-editie van Blood Transfusion werd Keynes bekritiseerd dat hij onvoldoende had erkend dat de andere Robertson – Lawrence Bruce – ervoor had gezorgd dat de techniek van indirecte bloedtransfusie bij de Britten was ingevoerd. En was het niet Archibald geweest die voor het eerst de citraattechniek had geïntroduceerd?

Onlangs rakelde een Canadese krant, The Star, het vuur maar weer eens op. Journaliste Katie Daubs haalde een uitspraak van L.B. Robertson aan die indertijd over de prioriteitskwestie zou hebben gezegd dat Amerikanen nu eenmaal in het bezit zijn van een ‘national prejudice against undervaluing their own accomplishments’.3

Oorlog als drijfveer voor innovatie?

In hoeverre is oorlog een stimulans voor medische innovatie? Hierover is omvattende, deels conflicterende literatuur verschenen. Maar in het geval van de bloedtransfusie in WO I mag het effect zeker niet worden overdreven. Tijdens de oorlog waren er nog geen grootschalige bloedbanken waar bloed van gezonde vrijwilligers uit het vaderland werd ingezameld. De betekenis van bloedtransfusie voor de moraal van gewonden, Angelsaksische militairen in het algemeen en het thuisfront zal echter ongetwijfeld groot zijn geweest.

Het antistollende effect van citraat en de gunstige fysiologische invloed van glucose op bloed werden beide onmiddellijk in medische tijdschriften gepubliceerd. De asmogendheden hadden dus alle mogelijkheid om een overeenkomstig systeem te ontwikkelen. Het heeft er echter de schijn van dat dat niet is gebeurd.10 Heeft ontzag voor medische traditie de Duitsers hier parten gespeeld? Zij bleven er de voorkeur aan geven om bloedverlies en shock te blijven compenseren met zoutoplossing en acaciagom.

Literatuur
  1. Keynes G. Blood transfusion. Londen: Henry Frowde and Hodder & Stoughton; 1922. p. 10.

  2. Pelis K. Taking credit: The Canadian Army Medical Corps and the British conversion to blood transfusion in WWI. Journal of the History of Medicine. 2001;56:238-77.

  3. Daubs K. A Canadian kept blood flowing in WWI. An American got credit. The Star Saturday. 9 juli 2016.

  4. Mollison PL. The introduction of citrate as an anticoagulant for transfusion and of glucose as a red cell preservative. Br J Haematol. 2000;108:13-8.

  5. Coggeshall LT. Oswald Hope Robinson, 1886-1966. Biographical Memoirs of the National Academy of Sciences. 1971;42:318-38.

  6. Blair JSG. Captain Oswald Hope Robertson. Journal of the Royal Army Medical Corps. 2004;150:291-2.

  7. Macpherson WG, et al. History of the Great War – Medical services: Surgery of the war. Vol 1. Londen: HMSO; 1922.

  8. Macpherson WG, et al. History of the Great War – Medical services: Surgery of the war. Vol 1. Londen: HMSO; 1922. p. 118.

  9. Keynes G. Blood transfusion. Londen: Henry Frowde and Hodder & Stoughton; 1922.

  10. Müllerschön A, Vollmuth R. Der Erste Weltkrieg als Motor medizinischen Fortschritts – Realität oder Mythos? Militärgeschichte: Zeitschrift für historische Bildung. 2016;(3):14-7.

Auteursinformatie

Acta Biomedica, Elsloo.

Contact Dr. T. van Helvoort, wetenschapshistoricus (tvanhelvoort@actabiomedica.nl)

Belangenverstrengeling

Belangenconflict en financiële ondersteuning: geen gemeld.

Auteur Belangenverstrengeling
Ton van Helvoort ICMJE-formulier
Sir Harold Gillies, pionier van plastische chirurgie

Gerelateerde artikelen

Reacties