Los estudios de sangre y orina suelen ser el primer paso para diagnosticar la enfermedad mitocondrial. Estos estudios suelen incluir mediciones de lactato y piruvato en plasma, líquido cefalorraquídeo (LCR) y orina, así como mediciones de aminoácidos y ácidos orgánicos específicos. Se pueden agregar pruebas adicionales, como neuroimagen, electromiografía (EMG) para medir la actividad muscular y estudios de conducción nerviosa (NCS). Algunos de los síntomas de» bandera Roja » en el cerebro, como las lesiones similares a un accidente cerebrovascular, son hallazgos clásicos en la enfermedad mitocondrial, pero no se pueden usar únicamente para confirmar la enfermedad.
Las enfermedades mitocondriales primarias (PMD) son el resultado de mutaciones en el ADN nuclear (ADNn) o en el ADN mitocondrial (ADNmt). Los estudios genéticos de estas dos fuentes de ADN han reemplazado a las biopsias musculares como el estándar de oro para el diagnóstico. Desafortunadamente, las pruebas genéticas son costosas y requieren una gran cantidad de pruebas de que la causa de los síntomas es mitocondrial antes de que el seguro cubra este nivel de pruebas. Algunos planes de seguro de salud actualmente no cubren las pruebas genéticas para la PMD, y los pacientes deben confiar en otros métodos de diagnóstico. Cuando existe una fuerte sospecha de enfermedad mitocondrial, pero los estudios genéticos no revelan una mutación causante de enfermedad mitocondrial conocida, los pacientes aún pueden recibir un diagnóstico clínico de enfermedad mitocondrial.
Los médicos están utilizando biopsias de músculos y tejidos con menos frecuencia para el diagnóstico mitocondrial porque es posible que estas pruebas no sean tan exhaustivas como las pruebas genéticas y que los pacientes con enfermedad mitocondrial no las toleren bien. La PMD y la disfunción mitocondrial (secundaria) no se pueden diferenciar solo con análisis de tejido de laboratorio. Las pruebas funcionales-evaluaciones de cómo funcionan las mitocondrias en las células-siguen siendo medidas importantes de la función mitocondrial. En pacientes con una enfermedad del tejido muscular, algunas otras enfermedades neuromusculares pueden excluirse mediante una biopsia muscular.