De esta manera fue hablando con distintos colegas y después de analizar que tenían en común estas zonas endémicas llegó a la conclusión que dependía de las fuentes de abastecimiento del agua. Sólo tenían estas manchas los niños que habían nacido consumiendo el agua de esta red pública. 

También descubrió que estos niños no eran propensos a tener caries. Este fenómeno se lo presentó a sus colegas bajo el nombre de "esmalte moteado". Descubrió que en otros lugares donde no se abastecían de esta red pública, los niños no presentaban las manchas pero sí, tenían más caries.
 
Un químico llamado Churchill que trabajaba en una compañía química de la zona se ofreció para analizar las muestras de agua que le interesaba a McKay, también esto le convenía a la compañía química para descartar que la planta de aluminio que estos poseían no fuese el principal responsable de las manchas en los dientes. Lo que le llamó la atención a Churchill fue la elevada concentración de flúor en el agua. 
Esto marcó un camino en la fluoración de las aguas. 

En 1931 el Servicio Nacional de Salud Pública de Estados Unidos le encargó al Dr. Henry Trendley Dean que trabajaba en el Instituto Nacional de Salud, que se ocupara de este tema. Con la ayuda de sus compañeros investigadores y dentistas, se llegó a la conclusión, que altas cantidades de flúor en el agua potable causaba el moteado en los dientes, pero que también disminuía las caries dentales. 

Este estudio se conoció con el de las "21 ciudades" y sus resultados se conocieron en 1942, de aquí se pudo determinar el rango óptimo de flúor que debe contener el agua potable para obtener la reducción de caries y no manchar los dientes. 

Este rango sigue vigente hasta nuestros días. En 1945 comienza la última etapa de la historia de la fluoración, para aquellas aguas que son fluoradas artificialmente. Para lo cual se iniciaron estudios en distintas ciudades. Los tres primeros fueron en Estados Unidos y el cuarto en Canadá:
 
1) Estudio de Grand Rapids (ciudad intevención) - Muskegon (ciudad control).
 
2) Estudio de Newburgh (ciudad intevención) - Kingston (ciudad control).
 
3) Estudio de Evanston (ciudad intevención) - Oak Park (ciudad control). 
 
4) Estudio de Brantford (ciudad intevención) - Sarnia (ciudad control) - Stratford*.
 
(*incluida en el estudio, pero por presentar flúor en el agua de forma natural).

El Dr. Henry T. Dean fue el primer director del Instituto Nacional de Investigación Dental, después que se retiró, se unió a la Asociación Dental Americana como secretario en el Consejo de Investigación Dental. Fue llamado varias veces tanto en los EE.UU. como en el extranjero para refutar los argumentos de los que se opusieron a la fluoración del agua. Murió en 1962.