Effects of botulinum toxin on tear film and corneal epithelial remodeling in patients with essential blepharospasm

Abstract

Purpose

Benign essential blepharospasm (BEB) is a focal dystonia characterized by involuntary eyelid contractions that can disrupt tear film stability and corneal morphology. Botulinum toxin type A (BTX-A) injection is the standard treatment, yet its impact on ocular surface health and corneal epithelial structure remains unclear. This study aimed to assess the effects of periocular BTX-A on tear film parameters and corneal epithelial remodeling using anterior segment optical coherence tomography (AS-OCT).

Methods

This retrospective, single-center study included 35 eyes of 35 BEB patients treated with standardized periocular BTX-A injection (total dose ∼12.5 units). Ocular surface parameters Ocular Surface Disease Index (OSDI), tear breakup time (TBUT), Schirmer test, tear meniscus height (TMH), and meibomian gland dropout were evaluated at baseline and 3 months post-treatment. Corneal epithelial maps obtained via AS-OCT provided central, superior, and inferior epithelial thicknesses and irregularity indices. Corneal power and astigmatism were analyzed by topography. Pre- and post-treatment values were compared using paired tests.

Results

At 3 months, blepharospasm severity and OSDI scores improved significantly (P < 0.001). TBUT and TMH increased (P < 0.001), while Schirmer test and gland dropout were unchanged. Superior epithelial thickness increased and irregularity indices decreased (P < 0.001), indicating smoother remodeling. Corneal power and astigmatism decreased significantly (P < 0.001), consistent with corneal flattening. No adverse effects were observed. Improvements correlated with reduced spasm severity.

Conclusion

BTX-A injection in BEB patients alleviates spasms and enhances tear film stability and epithelial regularity. The treatment is safe and well tolerated, offering additional ocular surface benefits beyond motor symptom control.

Objectif

Le blépharospasme essentiel bénin (BEB) est une dystonie focale caractérisée par des contractions involontaires des paupières, susceptibles d’altérer la stabilité du film lacrymal et la morphologie cornéenne. L’injection de toxine botulinique de type A (BTX-A) constitue le traitement de référence; toutefois, son impact sur la surface oculaire et la structure de l’épithélium cornéen demeure insuffisamment élucidé. Cette étude visait à évaluer les effets de la BTX-A périoculaire sur les paramètres du film lacrymal et le remodelage de l’épithélium cornéen à l’aide de la tomographie par cohérence optique du segment antérieur (AS-OCT).

Méthodes

Cette étude rétrospective monocentrique a inclus 35 yeux de 35 patients atteints de BEB traités par injection périoculaire standardisée de BTX-A (dose totale approximative de 12,5 unités). Les paramètres de la surface oculaire - l’index de maladie de la surface oculaire (Ocular Surface Disease Index, OSDI), le temps de rupture du film lacrymal (TBUT), le test de Schirmer, la hauteur du ménisque lacrymal (TMH) et la perte des glandes de Meibomius ont été évalués au départ et trois mois après le traitement. Les cartographies épithéliales cornéennes obtenues par AS-OCT ont permis d’analyser l’épaisseur épithéliale centrale, supérieure et inférieure ainsi que les indices d’irrégularité. La puissance cornéenne et l’astigmatisme ont été analysés par topographie. Les valeurs pré- et post-traitement ont été comparées à l’aide de tests appariés.

Résultats

À trois mois, la sévérité du blépharospasme et les scores OSDI se sont significativement améliorés (p < 0,001). Le TBUT et la TMH ont augmenté de manière significative (p < 0,001), tandis que le test de Schirmer et la perte des glandes de Meibomius sont restés inchangés. L’épaisseur épithéliale supérieure a augmenté et les indices d’irrégularité ont diminué de façon significative (p < 0,001), traduisant un remodelage épithélial plus régulier. La puissance cornéenne et l’astigmatisme ont diminué de manière significative (p < 0,001), en faveur d’un aplatissement cornéen. Aucun effet indésirable n’a été observé. Les améliorations étaient corrélées à la réduction de la sévérité des spasmes.

Conclusion

L’injection de BTX-A chez les patients atteints de BEB permet non seulement de réduire les spasmes palpébraux, mais aussi d’améliorer la stabilité du film lacrymal et la régularité de l’épithélium cornéen. Ce traitement est sûr et bien toléré, offrant des bénéfices supplémentaires sur la surface oculaire au-delà du contrôle des symptômes moteurs.