L’atteinte des nerfs périphériques est très fréquente dans les maladies mitochondriales mais sa sévérité est très variable. Ces maladies mitochondriales peuvent être causées par des mutations de l’ADN mitochondrial (ADNmt), comme c’est le cas dans les syndromes MERRF et MELAS ou par des mutations de gènes nucléaires. En outre, des anomalies secondaires de l’ADNmt (telles que des délétions multiples de l’ADNmt musculaire) peuvent résulter de maladies mitochondriales dues à des mutations de gènes nucléaires impliqués dans la maintenance de l’ADNmt. C’est le cas du syndromeSensory Ataxic Neuropathy with Ophthalmoplegia(Sando) dû à des mutations récessives du gènePOLGcodant pour la sous-unité catalytique de l’ADN polymérase mitochondriale (ADN polymérase gamma) ou du syndromeMitochondrial Neuro-Gastro-Intestinal Encephalomyopathy(MNGIE) dû à des mutations récessives du gèneTYMPqui code pour la thymidine phosphorylase (TP) cytoplasmique. Des neuropathies génétiquement déterminées dues à des mutations dans le gène de la mitofusine 2, GTPase impliquée dans la dynamique mitochondriale (fusion des membranes mitochondriales) ont été identifiées au cours des dernières années. Des anomalies histopathologiques évocatrices (anomalies des mitochondries axonales) peuvent être observées sur les coupes longitudinales des biopsies nerveuses de ces patients.