Les études sur le sang et l’urine sont souvent la première étape du diagnostic de la maladie mitochondriale. Ces études comprennent généralement des mesures du lactate et du pyruvate dans le plasma, le liquide céphalo-rachidien (LCR) et l’urine, ainsi que des acides aminés et organiques spécifiques. Des tests supplémentaires peuvent être ajoutés, y compris la neuroimagerie, l’électromyographie (EMG) pour mesurer l’activité musculaire et les études de conduction nerveuse (NCS). Certains des symptômes du « drapeau rouge » dans le cerveau, tels que les lésions ressemblant à un accident vasculaire cérébral, sont des découvertes classiques dans la maladie mitochondriale, mais ne peuvent pas être utilisés uniquement pour la confirmation de la maladie.
Les maladies mitochondriales primaires (PMD) résultent de mutations de l’ADN nucléaire (aDNN) ou de l’ADN mitochondrial (ADNmt). Les études génétiques de ces deux sources d’ADN ont remplacé les biopsies musculaires comme étalon-or pour le diagnostic. Malheureusement, les tests génétiques sont coûteux et nécessitent de nombreuses preuves que la cause des symptômes est mitochondriale avant que l’assurance ne couvre ce niveau de test. Certains régimes d’assurance maladie ne couvrent actuellement pas les tests génétiques de PMD, et les patients doivent recourir à d’autres méthodes de diagnostic. Lorsque la maladie mitochondriale est fortement suspectée mais que les études génétiques ne révèlent pas de mutation pathogène mitochondriale connue, les patients peuvent toujours recevoir un diagnostic clinique de maladie mitochondriale.
Les cliniciens utilisent moins fréquemment des biopsies musculaires et tissulaires pour le diagnostic mitochondrial, car ces tests peuvent ne pas être aussi complets que les tests génétiques et ne pas être bien tolérés par les patients atteints de maladies mitochondriales. La PMD et la dysfonction mitochondriale (secondaire) ne peuvent être différenciées par des tests tissulaires en laboratoire seuls. Les tests fonctionnels – évaluations du fonctionnement des mitochondries dans les cellules – restent des mesures importantes de la fonction mitochondriale. Chez les patients atteints d’une maladie du tissu musculaire, certaines autres maladies neuromusculaires peuvent être exclues par une biopsie musculaire.