Začalo to jako pozorování, které brzy nabylo podoby myšlenky. O pět desetiletí později skončila jako vědecká revoluce, která vystřelila zubní lékařství do popředí preventivní medicíny. Toto je příběh o tom, jak zubní věda objevila – a nakonec světu dokázala – že fluorid, minerál obsažený v horninách a půdě, zabraňuje vzniku zubního kazu. Ačkoli zubní kaz stále představuje problém pro veřejné zdravotnictví, díky fluoridu už není takovým nezvladatelným problémem jako kdysi.
Záhadná porucha
V roce 1909 Dr. McKay (r) přesvědčil Coloradskou státní stomatologickou asociaci, aby pozvala Dr. Greena Vardimana Blacka (l), jednoho z nejvýznamnějších národních stomatologických výzkumníků, na sjezd v roce 1909, kde měly být McKayovy poznatky prezentovány. Oba muži zahájili společný výzkum a objevili další oblasti země, kde se vyskytovalo hnědé zabarvení zubů.
Výzkum fluoridů měl své počátky v roce 1901, kdy mladý absolvent zubní školy Frederick McKay opustil východní pobřeží a otevřel si zubní praxi v Colorado Springs ve státě Colorado. Když McKay přijel, s údivem zjistil, že desítky rodáků z Colorado Springs mají na zubech groteskní hnědé skvrny. Tyto trvalé skvrny mohly být tak silné, že někdy byly celé zuby potřísněné barvou čokoládového bonbonu. McKay marně pátral po informacích o této bizarní poruše. V žádné tehdejší stomatologické literatuře nenašel zmínku o hnědě zbarvených zubech. Místní obyvatelé z tohoto problému obviňovali celou řadu podivných faktorů, jako je konzumace příliš velkého množství vepřového masa, konzumace nekvalitního mléka a pití vody bohaté na vápník. McKay tedy zvedl hozenou rukavici a sám zahájil výzkum této poruchy. Jeho první epidemiologická šetření ztroskotala na nezájmu většiny místních zubařů. McKay však vytrval a nakonec zaujal místní praktické lékaře problémem, který byl znám jako coloradská hnědá skvrna.
Výnosná spolupráce
McKayův první velký úspěch přišel v roce 1909, kdy renomovaný zubní výzkumník Dr. G. V. Black souhlasil, že přijede do Colorado Springs a bude s ním spolupracovat na záhadném onemocnění. Black, který se předtím posmíval, že není možné, aby taková porucha zůstala v zubní literatuře nezaznamenána, se nechal zlákat na Západ krátce poté, co Stomatologická společnost v Colorado Springs provedla studii, která ukázala, že téměř 90 procent dětí narozených v tomto městě mělo známky hnědých skvrn. Když Black přijel do města, byl také šokován výskytem coloradských hnědých skvrn v ústech rodilých obyvatel. Později napsal:
„Strávil jsem značnou dobu procházkami po ulicích, všímal si dětí při jejich hrách, upoutával jejich pozornost a hovořil s nimi o jejich hrách atd. za účelem studia celkového účinku této deformace. Zjistil jsem, že je nápadná v každé skupině dětí. Člověk ji nemusí hledat, protože si svou vytrvalou nápadností neustále vynucuje pozornost cizince. Je to mnohem víc než jen dětská deformace. Kdyby šlo jen o ni, mělo by to menší význam, ale je to deformace na celý život.“
Black zkoumal fluorózu šest let, až do své smrti v roce 1915. Během tohoto období učinil spolu s McKayem dva zásadní objevy. Za prvé prokázali, že skvrnitá sklovina (jak Black tento stav označoval) je důsledkem vývojových vad dětských zubů. Toto zjištění znamenalo, že obyvatelům města, jejichž stálé zuby se odvápnily, aniž by se u nich skvrny objevily, nehrozí, že by jejich zuby zhnědly; malé děti, které čekají na prořezání druhé sady zubů, však byly vystaveny vysokému riziku. Za druhé zjistili, že zuby postižené coloradskou hnědou skvrnou byly překvapivě a nevysvětlitelně odolné vůči zubnímu kazu. Oba výzkumníci byli ještě daleko od určení příčiny coloradské hnědé skvrny, ale McKay měl v hlavě schovanou teorii. Možná, jak naznačovali někteří místní obyvatelé, byla v zásobách vody nějaká složka, která zuby skvrnila? Black byl skeptický; McKaye však tato teorie zaujala svými vyhlídkami.
Teorie o příčině ve vodě dostala v roce 1923 obrovský impuls. Toho roku se McKay vydal přes Skalisté hory do Oakley v Idahu, aby se setkal s rodiči, kteří si všimli zvláštních hnědých skvrn na zubech svých dětí. Rodiče McKayovi řekli, že skvrny se začaly objevovat krátce poté, co Oakley vybudovalo společné vodovodní potrubí k teplému prameni vzdálenému pět mil. McKay vodu analyzoval, ale nic podezřelého v ní nenašel. Přesto poradil vedení města, aby od potrubí úplně upustilo a jako zdroj vody používalo jiný nedaleký pramen.
McKayova rada zabrala. Během několika let vyrostly mladším dětem v Oakley zdravé druhotné zuby bez jakýchkoli skvrn. McKay měl nyní své potvrzení, ale stále netušil, co může být s vodou v Oakley, Colorado Springs a dalších postižených oblastech špatně. Odpověď přišla, když se McKay a Dr. Grover Kempf z Úřadu veřejného zdravotnictví Spojených států amerických (PHS) vydali do Bauxite v Arkansasu – města patřícího společnosti Aluminum Company of America – aby prošetřili zprávy o známých hnědých skvrnách. Oba zjistili něco velmi zajímavého: skvrnitá porucha skloviny byla rozšířená mezi dětmi v Bauxite, ale nevyskytovala se v jiném městě vzdáleném pouhých pět mil. McKay opět provedl analýzu bauxitského vodovodu. Analýza opět nepřinesla žádná vodítka. Práce výzkumníků však nebyla marná.
McKay a Kempf zveřejnili zprávu o svých zjištěních, která se dostala na stůl hlavního chemika společnosti ALCOA H. V. Churchilla v centrále společnosti v Pensylvánii. Churchill, který posledních několik let vyvracel tvrzení, že hliníkové nádobí je jedovaté, se obával, že by tato zpráva mohla poskytnout novou potravu pro odpůrce společnosti ALCOA. Proto se rozhodl provést vlastní test vody v Bauxitu – tentokrát však pomocí fotospektrografické analýzy, což je sofistikovanější technologie než ta, kterou použil McKay. Churchill požádal asistenta, aby provedl analýzu vzorku vody z Bauxitu. Po několika dnech asistent oznámil překvapivou zprávu: voda ve městě obsahovala vysoké množství fluoridu. Churchill byl nedůvěřivý. „Kdo to kdy slyšel o fluoridech ve vodě?“ obořil se na svého asistenta. „Kontaminoval jste vzorek. Pospíchejte s dalším vzorkem.“
Krátce nato dorazil do laboratoře nový vzorek. Churchillův asistent provedl další rozbor bauxitské vody. Výsledek? Fotospektrografická analýza opět ukázala, že voda ve městě je znečištěna vysokým obsahem fluoridu. Toto druhé a stejné zjištění přimělo Churchilla, aby v lednu 1931 usedl ke svému psacímu stroji a napsal McKayovi pětistránkový dopis o tomto novém odhalení. V dopise McKayovi doporučil, aby odebral vzorky vody z dalších měst, „kde se vyskytly zvláštní zubní potíže…“. Věříme, že jsme ve Vás probudili zájem o toto téma a že můžeme spolupracovat při pokusu zjistit, jakou roli v této záležitosti může hrát ‚fluor‘.“
McKay vzorky odebral. A během několika měsíců měl odpověď a rozluštění svého třicetiletého pátrání: vysoká hladina fluoridu ve vodě skutečně způsobuje změnu barvy zubní skloviny.
Nové otázky se vynořují
Z podivných zjištění Churchillova laboratorního asistenta se tedy záhada hnědě zbarvených zubů rozlouskla. Jedna záhada však často rozvlní mnoho dalších. A krátce po tomto objevu začali vědci z PHS zkoumat řadu nových a provokativních otázek týkajících se fluoridu ve vodě. Díky těmto šetřením PHS začal výzkum fluoridu a jeho účinků na zubní sklovinu naplno. Architektem těchto prvních studií o fluoridu byl Dr. H. Trendley Dean, vedoucí oddělení dentální hygieny v Národním ústavu zdraví (NIH). Dean začal zkoumat epidemiologii fluorózy v roce 1931. Jedním z jeho hlavních výzkumných zájmů bylo určit, jak vysoká může být hladina fluoridu v pitné vodě, než se objeví fluoróza. Při tomto zjišťování Dean požádal o pomoc Dr. Eliase Elvoveho, vedoucího chemika v NIH. Dean pověřil Elvoveho nelehkým úkolem vyvinout přesnější metodu měření hladiny fluoridu v pitné vodě. Elvove dlouho a usilovně pracoval ve své laboratoři a během dvou let podal Deanovi zprávu o úspěchu. Vyvinul nejmodernější metodu měření obsahu fluoridu ve vodě s přesností 0,1 částic na milion (ppm). S touto novou metodou se Dean a jeho zaměstnanci vydali po celé zemi, aby porovnali obsah fluoridu v pitné vodě. Koncem 30. let 20. století učinil se svými spolupracovníky zásadní objev. A sice, že hladiny fluoridu v pitné vodě do 1,0 ppm nezpůsobují u většiny lidí fluorózu skloviny a u malého procenta lidí pouze mírnou fluorózu skloviny.
Důkaz, že fluorid zabraňuje vzniku zubního kazu
Toto zjištění roztočilo Deanovy myšlenky novým směrem. Z četby McKayových a Blackových studií o fluoróze si vzpomněl, že skvrnitá zubní sklovina je neobyčejně odolná vůči zubnímu kazu. Deana zajímalo, zda by přidávání fluoridu do pitné vody ve fyzikálně a kosmeticky bezpečném množství pomohlo v boji proti zubnímu kazu. Tuto hypotézu, jak Dean řekl svým kolegům, bude třeba ověřit. v roce 1944 se Deanovi jeho přání splnilo. Toho roku městská komise města Grand Rapids v Michiganu – po četných diskusích s vědci z PHS, michiganského ministerstva zdravotnictví a dalších organizací zabývajících se veřejným zdravím – odhlasovala přidání fluoridu do veřejných vodovodů v následujícím roce. V roce 1945 se Grand Rapids stalo prvním městem na světě, které fluoridovalo pitnou vodu. studii o fluorizaci vody v Grand Rapids původně sponzoroval americký generální chirurg, ale krátce po založení ústavu v roce 1948 ji převzal NIDR. Během patnáctiletého projektu vědci sledovali míru kazivosti zubů u téměř 30 000 školáků v Grand Rapids. Po pouhých 11 letech Dean – který byl nyní ředitelem NIDR – oznámil úžasné zjištění. Míra kazivosti zubů u dětí z Grand Rapids narozených po přidání fluoridu do vodovodní sítě klesla o více než 60 procent. Toto zjištění se vzhledem k tisícům účastníků studie rovnalo obrovskému vědeckému průlomu, který sliboval revoluci v péči o zuby a díky němuž se zubní kaz poprvé v historii stal pro většinu lidí preventabilním onemocněním.
Trvalý úspěch
Téměř 30 let po ukončení studie fluorizace v Grand Rapids je fluorid nadále hlavní zbraní zubní vědy v boji proti zubnímu kazu. Dnes téměř každá zubní pasta na trhu obsahuje fluorid jako účinnou složku; projekty fluorizace vody v současnosti využívá více než 200 milionů Američanů a 13 milionů školáků se nyní účastní školních programů výplachu úst fluoridem. Jak ukazují čísla, McKay, Dean a ostatní pomohli změnit zubní lékařství na profesi zaměřenou na prevenci. Jejich úsilí tváří v tvář zdrcující nepřízni osudu není ničím menším než pozoruhodným vědeckým výkonem – úspěchem, který se řadí k dalším velkým preventivním zdravotním opatřením našeho století.