Egy megfigyelésnek indult, amely hamarosan egy ötlet formáját öltötte. Öt évtizeddel később tudományos forradalomként végződött, amely a fogászatot a megelőző orvostudomány élvonalába lőtte. Ez annak története, hogyan fedezte fel – és végül bizonyította be a világnak – a fogorvostudomány, hogy a kőzetekben és a talajban található ásványi anyag, a fluorid megakadályozza a fogszuvasodást. Bár a fogszuvasodás továbbra is közegészségügyi gondot jelent, a fluoridnak köszönhetően ma már nem olyan féktelen probléma, mint egykor volt.
Egy rejtélyes rendellenesség
1909-ben Dr. McKay (r) meggyőzte a Colorado Állami Fogászati Egyesületet, hogy hívják meg Dr. Green Vardiman Blacket (l), az ország egyik legkiválóbb fogászati kutatóját az 1909-es kongresszusra, ahol McKay eredményeit ismertették volna. A két férfi közös kutatásba kezdett, és felfedezték az ország más területeit is, ahol a fogak barna elszíneződése előfordult.
A fluoridkutatás 1901-ben kezdődött, amikor egy Frederick McKay nevű, fogorvosi egyetemet végzett fiatalember elhagyta a keleti partot, hogy fogorvosi rendelőt nyisson a coloradói Colorado Springsben. Amikor megérkezett, McKay megdöbbenve tapasztalta, hogy rengeteg Colorado Springs-i lakosnak groteszk barna foltok vannak a fogain. Olyan súlyosak lehettek ezek a maradandó foltok, sőt, néha egész fogakat foltoztak csokoládécukor színére. McKay hiába keresett információt erről a bizarr rendellenességről. A korabeli fogászati szakirodalomban nem talált említést a barna foltos fogakról. A helyi lakosok számos furcsa tényezőt okoltak a problémáért, például a túl sok sertéshús fogyasztását, a nem megfelelő minőségű tej fogyasztását és a kalciumban gazdag víz ivását. Így McKay felvette a kesztyűt, és maga kezdeményezte a rendellenesség kutatását. Első járványtani vizsgálatait a legtöbb környékbeli fogorvos érdektelensége hiúsította meg. McKay azonban kitartott, és végül érdekelte a helyi orvosokat a probléma, amely Colorado Brown Stain néven vált ismertté.
Egy gyümölcsöző együttműködés
McKay első nagy áttörése 1909-ben jött el, amikor a neves fogászati kutató, Dr. G. V. Black beleegyezett, hogy Colorado Springsbe jöjjön, és együttműködjön vele a rejtélyes betegséggel kapcsolatban. Blacket, aki korábban gúnyolódott azon, hogy lehetetlen, hogy egy ilyen rendellenességről ne számoljon be a fogászati szakirodalom, nem sokkal azután csábították nyugatra, hogy a Colorado Springs-i Fogászati Társaság végzett egy vizsgálatot, amely kimutatta, hogy a város helyben született gyermekeinek csaknem 90 százalékán a barna foltok jelei mutatkoznak. Amikor Black megérkezett a városba, őt is megdöbbentette a coloradói barna foltok elterjedtsége az őshonos születésű lakosok szájában. Később ezt írta:
“Jelentős időt töltöttem azzal, hogy az utcákon sétálgattam, észrevettem a gyerekeket játék közben, felhívtam a figyelmüket és beszélgettem velük a játékaikról stb. azzal a céllal, hogy tanulmányozzam a torzulás általános hatását. Minden gyermekcsoportban feltűnőnek találtam. Nem kell keresni, mert kitartó kiemelkedésével folyamatosan ráerőlteti magát az idegenek figyelmére. Ez sokkal több, mint egy gyermekkori torzulás. Ha csak az lenne, kevésbé lenne jelentősége, de ez egy életre szóló deformitás.”
Fekete hat éven át, 1915-ben bekövetkezett haláláig vizsgálta a fluorózist. Ez idő alatt ő és McKay két döntő jelentőségű felfedezést tettek. Először is kimutatták, hogy a foltos zománc (ahogy Black nevezte az állapotot) a gyermekek fogainak fejlődési rendellenességeiből ered. Ez a felfedezés azt jelentette, hogy azok a városi lakosok, akiknek a maradandó fogai a foltok kialakulása nélkül meszesedtek el, nem kockáztatták, hogy a fogaik megbarnuljanak; a másodlagos fogsoruk áttörésére váró kisgyermekek azonban nagy kockázatnak voltak kitéve. Másodszor, azt találták, hogy a Colorado Brown Stain által érintett fogak meglepő és megmagyarázhatatlan módon ellenálltak a szuvasodásnak. A két kutató még messze volt attól, hogy megállapítsa a Colorado Brown Stain okát, de McKaynek volt egy elmélete a tarkójában. Talán, ahogyan azt néhány helyi lakos feltételezte, a vízellátásban volt egy olyan összetevő, amely pettyezte a fogakat? Black szkeptikus volt; McKayt azonban lenyűgözték ennek az elméletnek a kilátásai.
A víz okozta elmélet 1923-ban óriási lendületet kapott. Abban az évben McKay átutazott a Sziklás-hegységen az idahói Oakleyba, hogy találkozzon szülőkkel, akik különös barna foltokat észleltek gyermekeik fogain. A szülők elmondták McKaynek, hogy a foltok nem sokkal azután kezdtek megjelenni, hogy Oakleyben kiépítettek egy közös vízvezetéket egy öt mérföldre lévő meleg forráshoz. McKay elemezte a vizet, de semmi gyanúsat nem talált benne. Ennek ellenére azt tanácsolta a város vezetőinek, hogy hagyják el teljesen a vezetéket, és egy másik közeli forrást használjanak vízforrásként.
McKay tanácsa bevált. Néhány éven belül Oakley fiatalabb gyermekei egészséges, pöttyösödés nélküli másodlagos fogakat növesztettek. McKay most már megerősítést kapott, de még mindig nem tudta, mi lehet a baj Oakley, Colorado Springs és más érintett területek vizével. A választ akkor kapta meg, amikor McKay és Dr. Grover Kempf, az Egyesült Államok Közegészségügyi Szolgálatának (PHS) munkatársa az arkansasi Bauxite-ba – az Amerikai Alumíniumvállalat tulajdonában lévő vállalat városába – utazott, hogy kivizsgálja az ismerős barna foltokról szóló jelentéseket. Valami nagyon érdekesre bukkantak: a foltos zománcbetegség ugyanis elterjedt volt a Bauxite-i gyerekek körében, de nem létezett egy mindössze öt mérföldre lévő másik városban. McKay ismét elemezte a Bauxite vízellátását. Az elemzés ismét nem adott támpontokat. A kutatók munkája azonban nem volt hiábavaló.
McKay és Kempf jelentést tett közzé eredményeikről, amely eljutott az ALCOA vezető vegyészének, H. V. Churchillnek az asztalára a vállalat pennsylvaniai központjában. Churchill, aki az elmúlt éveket azzal töltötte, hogy cáfolta az alumínium főzőedények mérgező voltára vonatkozó állításokat, aggódott, hogy ez a jelentés újabb táptalajt adhat az ALCOA ellenzőinek. Ezért úgy döntött, hogy saját vizsgálatot végez a Bauxite vizén – de ezúttal a McKay által használtnál sokkal kifinomultabb technológiát, a fényspektrográfiai elemzést alkalmazva. Churchill megkért egy asszisztenst, hogy vizsgálja meg a Bauxite vízmintáját. Néhány nap múlva az asszisztens meglepő hírről számolt be: a város vízében magas volt a fluoridtartalom. Churchill hitetlenkedett. “Ki hallott már fluoridokról a vízben?” – harsogta az asszisztensének. “Megfertőzte a mintát. Küldjön egy másik mintát.”
Röviddel ezután egy új minta érkezett a laboratóriumba. Churchill asszisztense újabb vizsgálatot végzett a Bauxite vizén. Az eredmény? A fényspektrográfiai elemzés ismét kimutatta, hogy a város vizét nagy mennyiségű fluorid szennyezte. Ez a második, azonos megállapítás arra késztette Churchillt, hogy 1931 januárjában írógép elé üljön, és egy ötoldalas levelet írjon McKaynek erről az új felfedezésről. A levélben azt tanácsolta McKaynek, hogy gyűjtsön vízmintákat más városokból, “ahol a különös fogászati problémákat tapasztalták… Bízunk benne, hogy felkeltettük érdeklődését e téma iránt, és hogy együttműködhetünk abban a kísérletben, hogy kiderítsük, milyen szerepet játszhat a ‘fluor’ a dologban.”
McKay összegyűjtötte a mintákat. És hónapokon belül meg is kapta a választ és 30 éves kutatásának megfejtését: a vízben lévő fluorid magas szintje valóban a fogzománc elszíneződését okozta.
Új kérdések merülnek fel
A Churchill laborasszisztensének különös leleteiből tehát megfejlődött a barnára festett fogak rejtélye. De egy rejtély gyakran sok más rejtélyre is kihat. És nem sokkal e felfedezés után a PHS tudósai egy sor új és provokatív kérdést kezdtek vizsgálni a vízben található fluoriddal kapcsolatban. Ezekkel a PHS-vizsgálatokkal kezdődött meg a fluoriddal és annak a fogzománcra gyakorolt hatásával kapcsolatos kutatás. Ezeknek az első fluoridvizsgálatoknak a kidolgozója Dr. H. Trendley Dean, a Nemzeti Egészségügyi Intézet (NIH) Foghigiéniai Osztályának vezetője volt. Dean 1931-ben kezdte el vizsgálni a fluorózis epidemiológiáját. Egyik elsődleges kutatási témája annak meghatározása volt, hogy milyen magas lehet a fluoridszint az ivóvízben, mielőtt fluorózis lépne fel. Ennek meghatározásához Dean igénybe vette Dr. Elias Elvove, az NIH vezető vegyészének segítségét. Dean azzal a nehéz feladattal bízta meg Elvove-ot, hogy dolgozzon ki egy pontosabb módszert az ivóvíz fluoridszintjének mérésére. Elvove hosszasan és keményen dolgozott laboratóriumában, és két éven belül sikerről számolt be Deannek. Kifejlesztett egy korszerű módszert a víz fluoridszintjének 0,1 milliomodrész (ppm) pontosságú mérésére. Ezzel az új módszerrel a kezében Dean és munkatársai elindultak az egész országba, hogy összehasonlítsák az ivóvíz fluoridszintjét. Az 1930-as évek végére ő és munkatársai döntő jelentőségű felfedezést tettek. Nevezetesen, hogy az ivóvíz 1,0 ppm-ig terjedő fluoridszintje a legtöbb embernél nem okozott zománcfluorózist, és csak az emberek kis százalékánál okozott enyhe zománcfluorózist.
Bizonyíték arra, hogy a fluorid megelőzi a fogszuvasodást
Ez a megállapítás új irányba terelte Dean gondolatait. McKay és Black fluorózisról szóló tanulmányait olvasva eszébe jutott, hogy a foltos fogzománc szokatlanul ellenálló a szuvasodással szemben. Dean elgondolkodott azon, hogy vajon a fluoridnak az ivóvízhez való hozzáadása fizikailag és kozmetikailag biztonságos mennyiségben segítene-e a fogszuvasodás elleni küzdelemben. Ezt a hipotézist, mondta Dean a kollégáinak, tesztelni kell. 1944-ben Dean megkapta a kívánságát. Abban az évben a michigani Grand Rapids városi bizottsága – a PHS, a michigani egészségügyi minisztérium és más közegészségügyi szervezetek kutatóival folytatott számos megbeszélés után – megszavazta, hogy a következő évben fluoridot adjanak a közüzemi vízellátáshoz. 1945-ben Grand Rapids lett az első város a világon, amely fluoridálta ivóvizét. 1945-ben a Grand Rapids-i víz fluoridálásáról szóló tanulmányt eredetileg az amerikai sebész főorvos szponzorálta, de nem sokkal az intézet 1948-as megalakulása után az NIDR vette át az intézet irányítását. A 15 éves projekt során a kutatók nyomon követték a fogszuvasodás arányát Grand Rapids közel 30 000 iskolásának körében. Mindössze 11 év elteltével Dean – aki ekkor már az NIDR igazgatója volt – elképesztő eredményt jelentett be. A Grand Rapids-i gyerekek körében a fluoridnak a vízellátásba való bejuttatása után született gyermekek körében a fogszuvasodás aránya több mint 60 százalékkal csökkent. Ez az eredmény, figyelembe véve a vizsgálatban résztvevők ezreit, óriási tudományos áttörést jelentett, amely a fogászati ellátás forradalmasítását ígérte, és a fogszuvasodást a történelemben először a legtöbb ember számára megelőzhető betegséggé tette.
Egy maradandó eredmény
Majdnem 30 évvel a Grand Rapids-i fluorozási vizsgálat lezárása után a fluorid továbbra is a fogászati tudomány fő fegyvere a fogszuvasodás elleni küzdelemben. Ma már szinte minden forgalomban lévő fogkrém aktív összetevőként fluoridot tartalmaz; a vízfluoridos projektekből jelenleg több mint 200 millió amerikai részesül, és ma már 13 millió iskolás vesz részt iskolai fluoridos szájöblítő programokban. Ahogy a számok is mutatják, McKay, Dean és a többiek segítettek abban, hogy a fogászat a megelőzésre összpontosító szakmává váljon. Elhivatottságuk a nyomasztó ellenszegülésekkel szemben nem kevesebb, mint figyelemre méltó tudományos teljesítmény – egy olyan teljesítmény, amely századunk más nagy megelőző egészségügyi intézkedései közé sorolható.