それは観察から始まり、すぐにアイデアとして形になった。 そして50年後、歯科医学を予防医学の最前線に押し上げる科学革命として幕を閉じたのです。 これは、岩石や土壌に含まれるミネラルであるフッ化物が虫歯を防ぐことを歯科科学が発見し、最終的に世界に証明するまでの物語です。
A Mysterious Disorder
1909年、マッケイ博士（右）はコロラド州歯科医師会を説得し、マッケイの研究成果を発表する予定の1909年大会に、全米で最も著名な歯科研究者のひとり、グリーン・ヴァーディマン・ブラック博士（左）を招待させました。 3028>
フッ素の研究は、1901年に歯科大学を卒業した若いフレデリック・マッケイが東海岸を離れ、コロラド州コロラドスプリングスに歯科医院を開業したときに始まりました。 マッケイは、コロラドスプリングスに到着したとき、歯にグロテスクな茶色の染みを持つ多数のコロラド出身者を発見し、驚きを隠せなかった。 その汚れはひどく、歯全体がチョコレートキャンディーのような色に変色していることもあった。 マッケイは、この奇妙な病気について、いろいろと調べてみた。 しかし、当時の歯科医学の文献には、茶色く変色した歯についての記載はなかった。 豚肉の食べ過ぎ、粗悪な牛乳、カルシウムの多い水など、さまざまな原因が考えられる。 そこで、マッケイは自らこの病気の研究を始めた。 しかし、歯科医がほとんど興味を示さないため、最初の疫学調査は失敗に終わった。 しかし、マッケイは辛抱強く研究を続け、最終的に地元の開業医にこの問題に関心を持たせ、コロラドブラウンステインとして知られるようになりました。
A Fruitful Collaboration
マッケイの最初の大きな躍進は、1909 年に、有名な歯科研究者の G.V. ブラック博士がコロラドスプリングスに来て謎の病気について彼と共同研究をすることに同意したときです。 それまで、このような病気が歯科医学の文献に載らないはずがないと嘲笑していたブラック博士は、コロラドスプリングス歯科医学会が、この街で生まれた子供のほぼ90％に茶色の染みの兆候があるという調査を行った直後に、西に誘い出されたのです。 コロラドに到着したブラックもまた、地元で生まれた子供たちの口の中にコロラド・ブラウンステインが広がっていることに衝撃を受けた。 彼は後にこう書いている：
「私はこの奇形の一般的な影響を調べる目的で、かなりの時間をかけて通りを歩き、子供たちが遊んでいるのに気づき、彼らの注意を引き、彼らのゲームなどについて話をした。 私は、どの子供たちのグループにも、この奇形が目立つことを発見した。 探さなくても、そのしつこいほどの目立ち方によって、見知らぬ人の注意を絶えず引きつけているのである。 これは子供の頃の奇形以上のものだ。 3028>
ブラックは1915年に死ぬまでの6年間、フッ素症を調査した。 その間に、彼とマッケイは2つの重要な発見をした。 第一に、彼らは斑状エナメル質（Black がこの状態をそう呼んだ）が子供の歯の発育の不完全性に起因することを明らかにした。 この発見により、永久歯が石灰化した都市部の住民は、歯が茶色に変色する心配はないが、第二の歯が生えるのを待っている幼児は、その危険性が高いことが分かった。 そして、コロラド・ブラウン・ステインが付着した歯は、驚くほど、そして不思議なほど虫歯になりにくいことが分かった。 しかし、マッケイは、ある仮説を頭の片隅に置いていた。 もしかしたら、地元住民が言っていたように、水道水の中に歯に付着する成分があるのではないか？ ブラックは懐疑的だったが、マッケイはこの説の将来性に興味を持った。
水原因説は、1923年に大きく後押しされた。 その年、マッケイはロッキー山脈を越えてアイダホ州オークリーに行き、子供の歯に奇妙な茶色の染みがあることに気づいた親に会った。 親たちはマッケイに、オークリーが5マイル離れた暖かい泉まで共同の水道管を建設した直後に、この染みができ始めたと言った。 マッケイさんは、その水を分析したが、怪しいものは何もなかった。 それでも彼は、パイプラインを完全に放棄し、近くの別の泉を水源とするよう町のリーダーに助言した
マッケイの助言は功を奏した。 数年のうちに、オークリーの幼い子供たちには、斑点のない健康な副歯が生えそろっていた。 マッケイはこれで確信を得たが、オークリー、コロラドスプリングス、その他の被害地域の水に何が問題なのか、まだわからないでいた。 マッケイは、米国公衆衛生局（PHS）のグローバー・ケンプフ博士と一緒に、アーカンソー州のボーキサイト（米国アルミニウム社が所有する企業城下町）に行き、茶色い汚れの報告を調査したところ、答えが出た。 ボーキサイトの子供たちの間では、エナメル質の斑点がよく見られるのだが、わずか5マイルしか離れていない別の町では全く見られないというのである。 マッケイさんは、再びボーキサイトの水道水を分析した。 しかし、ここでも手がかりはなかった。 3028>
マッケイとケンプフは、その結果を報告書にまとめ、ペンシルバニアにあるALCOA本社の主任化学者、H・V・チャーチルの机の上に置いた。 この数年、「アルミニウムの調理器具には毒がある」と反論してきたチャーチルは、この報告がALCOA社の反感を買うことを懸念していた。 そこで、マッケイよりもさらに高度な技術である写真分光分析を使って、ボーキサイトの水を検査することにした。 チャーチルは、ボーキサイトの水サンプルの分析を助手に依頼した。 数日後、その助手から「この町の水にはフッ素が多く含まれている」という驚くべき報告があった。 チャーチルは驚いた。 「フッ素が含まれているなんて、誰が聞いたことがある」と助手に怒鳴った。 「お前はサンプルを汚してしまった。 3028>
それから間もなく、新しい試料が実験室に届いた。 チャーチルの助手はボーキサイトの水について再度分析を行った。 結果は？ 光分光分析の結果、やはり町の水には高濃度のフッ素が混入していることがわかった。 1931年1月、チャーチルはタイプライターの前に座り、この新事実について5ページの手紙をマッケイに書いた。 その手紙の中で、彼はマッケイに「歯に異常が発生している他の町から水のサンプルを採取するように……」と忠告している。 私たちは、この問題に対するあなたの関心を呼び起こし、「フッ素」がこの問題にどのような役割を果たすかを発見するために協力できることを信じています」
マッケイはサンプルを収集した。 そして、数ヶ月以内に、彼は彼の30年にわたる探求の答えと結末を手に入れた：高レベルの水溶性フッ化物が、確かに歯のエナメル質の変色を引き起こしたのだ。 しかし、ひとつの謎が他の多くの謎に波及することはよくあることである。 この発見の直後から、PHSの科学者たちは、水を媒介とするフッ化物に関する新しい刺激的な疑問の数々を調査し始めたのである。 このようなPHSの調査によって、フッ化物とその歯のエナメル質への影響に関する研究が本格的に開始されたのです。 これらの最初のフッ化物研究の立役者は、国立衛生研究所(NIH)の歯科衛生学ユニットの責任者であるH.トレンドリー・ディーン博士であった。 Deanは1931年にフッ素症の疫学調査を開始した。 彼の研究の主要な関心事の一つは、フッ素症が発生する前に飲料水中のフッ化物濃度がどの程度まで高くなるかを決定することであった。 これを決定するために、DeanはNIHの上級化学者であるElias Elvove博士の助けを借りた。 ディーンはエルヴォーヴに、飲料水中のフッ化物濃度をより正確に測定する方法を開発するという苦難の仕事を課した。 エルヴォーヴは、自分の研究室で長い間苦労して、2年後には成功を収めてディーンに報告した。 そして、2年後、エルボブはディーンに報告し、0.1ppmの精度で水中のフッ化物濃度を測定する最新の方法を開発した。 この新しい方法を携えて、ディーンと彼のスタッフは、飲料水中のフッ化物濃度の比較のために全米に出発した。 1930年代後半になると、ディーンと彼のスタッフは重大な発見をした。 すなわち、飲料水中のフッ化物レベルが1.0ppmまでなら、ほとんどの人にエナメル質のフッ素症を起こさず、ごく一部の人に軽度のエナメル質のフッ素症を起こすだけだということだ。
Proof That Fluoride Prevents Caries
この発見は、ディーンの考えを新しい方向に駆り立てた。 彼はマッケイとブラックのフッ素症に関する研究を読んで、斑状の歯のエナメル質は虫歯に対して異常に抵抗力があることを思い出したのです。 ディーンは、物理的にも美容的にも安全なレベルのフッ化物を飲料水に添加すれば、虫歯に対抗するのに役立つのではないかと考えた。 この仮説を検証する必要があるとディーンは同僚に語った。1944年、ディーンは念願をかなえた。 その年、ミシガン州グランドラピッズ市の委員会は、PHS、ミシガン州保健局、その他の公衆衛生機関の研究者と何度も話し合った結果、翌年に公共水道にフッ化物を添加することを決議したのである。 1945年、グランドラピッズは世界で初めて飲料水にフッ素を添加した都市となった。グランドラピッズの水道水フッ素化研究は、もともと米国外科長官がスポンサーとなっていたが、1948年にNIDRが発足して間もなく、NIDRに引き継がれた。 15年間のプロジェクトで、研究者はグランドラピッズの約3万人の学童の虫歯の発生率をモニターした。 そして、わずか11年後、NIDRの所長であったディーンは、驚くべき結果を発表したのである。 水道水にフッ素が添加された後に生まれたグランドラピッズの子供たちの虫歯率は、60％以上低下したのである。
A Lasting Achievement
グランドラピッズのフッ素化研究の結論から約30年後、フッ化物は虫歯との戦いにおける歯科科学の主要な武器であり続けている。 今日、市場に出ているほぼすべての歯磨き粉は有効成分としてフッ化物を含んでいる。水のフロリデーション事業は現在2億人以上のアメリカ人に恩恵を与え、1300万人の学童が現在学校ベースのフッ化物洗口プログラムに参加している。 この数字が示すように、マッケイ、ディーン、そしてその他の人々は、歯科医療を予防志向の職業に変えることに貢献したのである。 圧倒的な逆境に直面した彼らの努力は、今世紀の他の偉大な予防衛生対策に匹敵する科学的な偉業である
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