W.D. Miller – zakladatel ústní mikrobiologie

V loňském roce uplynulo 100 let od smrti W.D. Millera, tvůrce chemicko parazitární teorie zubního kazu, otce ústní mikrobiologie, jednoho ze zakladatelů vědeckého zubního lékařství.

Jeho stěžejním dílem je kniha „Mikroorganismy dutiny ústní“, která vyšla roku 1889 v Lipsku. Shrnutí své mnohaleté práce americký badatel publikoval v němčině, neboť prožil deset předcházejících let v Evropě, především v Berlíně.

Toto město mělo v jeho životě osudový význam. Jako mladý absolvent univerzity Ann Arbor, kde studoval fyziku a matematiku, přichází na starý kontinent, aby tam rozšířil své přírodovědecké vzdělání. Po krátkém pobytu v Edinburghu, odchází do Berlína, kde nalezl místo domácího učitele. Tak si chtěl zajistit finanční podmínky pro další studium. Jeho žačkou se stává dcera dr. Abbota, zubního lékaře ze Spojených států. Dr. Abbot v Millerovi probudil zájem o zubní lékařství, v Millerovi se probudil zájem o slečnu Karolínu Abbotovou. Úspěšný domácí učitel se po roce stává manželem Karolíny a na popud svého tchána odchází studovat do Spojených států na Pennsylvánia Dental College. V roce 1889 promuje, když získal cenu za nejlepší diplomovou práci věnovanou konzervačnímu ošetření zubní dřeně. S čerstvým diplomem se vrací do Berlína, aby se věnoval badatelské činnosti.

Poslední desetiletí 19. století bývá nazýváno zlatým věkem bakteriologie. Je to doba velkých objevů a objevitelů, mezi nimiž dominují postavy Pasteura ve Francii a Kocha v Německu. Miller využívá možnosti pracovat v Berlíně v  ústavu Roberta Kocha. Osvojil si tam základy laboratorní práce – kultivace, izolace a barvení mikrobů – a pak se zabývá otázkou vzniku zubního kazu.

Tak vznikla jeho kniha, která po prvé německé verzi vychází brzy i v anglickém překladu. Kniha vyvolala velký ohlas, a tak po třech letech spatří světlo světa další přepracované a rozšířené vydání.

Miller je zahrnut poctami a mezinárodním uznáním. V 1904 je zvolen prezidentem mezinárodní organizace Fédération Dentaire International, vyučuje v ústavu pro zubní lékařství v Berlíně, je jmenován přednostou konzervačního oddělení.

V roce 1906 obdrží ze Spojených států nabídku na místo děkana na univerzitě Ann Arbor. Po roce nesnadného rozhodování, pozvání přijímá a v červnu odjíždí za oceán. Po příjezdu do Spojených států jede navštívit svou sestru na farmu v Ohio, kde se v roce 1853 narodil. Tam onemocní akutní apendicitidou a několik dní po operaci 12. července 1907 nečekaně umírá ve věku 54 let.

W.D. Miller uveřejnil celkem 164 prací, které publikoval v anglických a německých časopisech. Jeho nejznámější dílo, pro které je nejvíce slaven, je jeho již zmíněná kniha.

Ta je shrnutím pozorování a pokusů dosud publikovaných v jiných časopisech a je doplněna i poznatky, které dosud uveřejněny nebyly. Cílem jeho práce je vyplnit mezeru v odborné literatuře, kde dosud kniha takto zaměřená nebyla napsána. I když je dílo určené především zubním lékařům, mohou z ní poučení čerpat lékaři i jiných specializací. Seznam použité literatury je podrobný a úctyhodný. Odkazuje i na nejstarší prameny, mezi citovanými autory nacházíme Leeuwenhoeka, Faucharda, Pfaffa, Huntera a další.

V seznamu písemnictví jsou i citace českých autorů Baštýře a Nessla uveřejněné v tehdejších časopisech vycházející na našem území.

Trvalý přínos W.D. Millera dokazuje skutečnost, že tato jeho kniha byla vydána v reedici téměř po 100 letech. Zásluhou profesora K.G. Königa z Nijmegen nezměněný text původního anglického vydání vychází znovu v roce 1973.

Čím byl Miller podnícen ve svém výzkumu, vysvětlují jeho vlastní slova:

„Početné teorie zastávané v různých dobách, které se týkaly vzniku rozpadu zubů dokazují, že vysvětlení není vůbec snadné. Ani jedna z těchto teorií nebyla dosud všeobecně přijata.“

Miller se tedy rozhodl pokusit se vznik zubního kazu objasnit.

Zubní kaz sužoval lidstvo odedávna, dávné jsou i snahy příčiny rozpadu zubů vysvětlit. Staří Číňané a Indové kaz připisovali zhoubnému působení červů, rozkládající zuby. Dle sumerských textů červ sídlil na kořenech zubů a vysával krev. Tyto představy dlouho přetrvávaly, a to i v Evropě. Ještě ve 14. století Guy de Cahuliac – slavný chirurg středověku – uvádí, že rozpad zubů způsobují červi, a jako léčení doporučoval vykuřování.

Takové názory nezměnily ani starověké lékařské autority. Galén věřil, že zubní kaz je třeba připsat abnormálnímu složení krve a dalších tělesných tekutin. Byla to představa, která po staletích znovu ožila v teoriích o vnitřním původu kazu – rozpad zubních tkání vyvolává jejich odvápnění krevní cestou. Zapadly i některé správné postřehy o významném vlivu ústního prostředí a čistoty zubů. Aristoteles si všiml, že časté pojídání zralých sladkých fíků ulpívajících na zubech vede k rozvoji zubního kazu.

Nový posun v představách o ústní dutině nastal, když vešla ve známost Leewenhoekova pozorování drobných organismů v ústech. V jednom ze svých četných dopisů, které tento holandský badatel samouk a výrobce primitivních mikroskopů zasílal Královské společnosti do Londýna, popisuje miniaturní organismy – “zviřátka“, která seškrabával ze svých rozpadlých zubů 1683.

V 19. století se objevuje kritika teorií vysvětlujících vznik kazu vnitřní krevní cestou a z rozpadu zubů jsou obviňovány blíže neurčené chemické látky. Později Erdl (1843) popsal na povrchu zubů vláknité „parazity“ a Ficinus (1847) v kazivé zubovině nacházel mikroorganismy (nazval je denticolae), jímž připsal schopnost rozkládat zubní tkáň. Nikdo však nedokázal vysvětlit, jakým mechanismem je tento rozpad vyvoláván.

Leber a Rottenstein (1867) nalezli v tubulech kazivé zuboviny mikroorganismy – nazvali je Leptotrix buccalis – dle nich schopné rozšiřovat dentinové tubuly a usnadnit pronikání kyselin. Oválné mikroorganismy v histologických řezech nalezli i Underwood a Milles a byli přesvědčeni, že vznik kazu závisí na těchto mikrobech.

Miller tedy nebyl první, kdo vyslovil názor, že zubní kaz je mikrobiálního původu. Miller perfektně znal všechny existující teorie vzniku zubního kazu a věděl o vývoji všech hypotéz o vztahu mikrobů k zubnímu kazu. A jako seriózní vědec ve svém díle podrobně cituje. Přesto je chemicko-parazitární teorie zubního kazu plným právem spojována s jeho jménem. Miller zjistil a prokázal, že se při vzniku kazivých lézí uplatňují dva pochody – demineralizace tvrdých tkání a rozpad jejích organických zbytků. Oba tyto pochody vyvolávají ústní mikroorganismy.

Demineralizaci způsobují organické kyseliny vznikající při štěpení glycidových složek potravy působením kariogenních mikroorganismů, rozklad organických zbývajících částí je vyvolán mikrobiálními fermenty. Miller přehodnotil úlohu ústních mikroorganismů při vzniku zubního kazu, a tuto teorii podložil přesvědčujícími doklady. Shrnutí dosavadních znalostí, vypracování modelového systému pro experiment, interpretace všech fakt a jejich integrace do průkazné teorie, to vše je cennou zásluhou Millerovou.

Profesor König Millerův význam zhodnotil těmito slovy:

„Millerovo dílo v jeho době znamenalo krok z doby kamenné do moderní doby“.

Doc. MUDr. O. Brázda, CSc.

Stomatologická klinika 1. LF UK a VFN v Praze

Kateřinská 32, Praha 2, 120 00

otakar.brazda@centrum.cz