Le malattie mitocondriali sono malattie ereditarie che colpiscono il metabolismo energetico delle cellule. Dal punto di vista clinico si presentano in maniera estremamente variabile in quanto possono riguardare qualsiasi organo o sistema del nostro corpo. Più frequentemente i sintomi di una malattia mitocondriale coinvolgono i tessuti a elevato dispendio energetico, come il sistema nervoso centrale, il cuore e il muscolo scheletrico. Le malattie mitocondriali possono esordire in tutte le fasce di età, da quella infantile, a quella giovanile fino all'età adulta. Se prese nel loro insieme, oltre 200 differenti forme, l'incidenza è di circa 1:5.000 nati vivi. 

I mitocondri rappresentano le centrali energetiche delle nostre cellule. Attraverso la cosiddetta catena respiratoria, composta da cinque complessi enzimatici, i mitocondri producono l'energia necessaria alla vita delle cellule sotto forma di una molecola chiamata ATP. Dal punto di vista genetico, le numerose proteine indispensabili per il metabolismo mitocondriale dipendono da due genomi distinti: il DNA mitocondriale (mtDNA), presente all'interno dei mitocondri ed ereditato per via materna, e il DNA nucleare, ereditato da entrambi i genitori. Le malattie mitocondriali possono essere causate da alterazioni genetiche a carico del mtDNA - e avere quindi trasmissione per via materna - o da alterazioni a carico del DNA nucleare - il cui meccanismo di trasmissione segue le regole dell'eredità mendeliana e possono quindi avere trasmissione autosomica recessiva (le più frequenti), dominante o legata al cromosoma X. 

Come in precedenza accennato, le malattie mitocondriali possono riguardare tutti gli organi del nostro corpo ed esordire a qualsiasi età. Il coinvolgimento di uno specifico organo o sistema può a volte essere esclusivo - come nel caso della sindrome LHON (neuropatia ottica di Leber), delle forme con encefalopatia epilettica, con sindrome nefrosica (come nei difetti di sintesi del coenzima Q), con insufficienza epatica (sindromi da deplezione del mtDNA), con cardiomiopatia – o, più frequentemente multisistemico cioè con coinvolgimento di più organi/sistemi - con epatopatia e encefalopatia (sindrome di ALPERS dovuta a mutazioni nel gene POLG1), encefalopatia con episodi stroke-like associata a distubi endocrini e di crescita (sindrome MELAS). L'acidosi lattica è caratteristica delle malattie mitocondriali e può rappresentare una causa frequente di scompenso metabolico. 

In età pediatrica, le più frequenti e conosciute malattie mitocondriali sono:

• Sindrome di Leigh (danni a carico del sistema nervoso centrale);
• Sindrome di Pearson (anemia, insufficienza pancreatica, acidosi);
• Sindrome di Kearns Sayre (difetto di crescita, coinvolgimento del sistema nervoso centrale, dell'apparato endocrino, del'occhio e del cuore);
• Sindrome di Alpers (coinvolgimento del sistema nervoso centrale e del fegato);
• Forme a compromissione multiorgano: fegato, cuore, rene, sistema nervoso centrale;
• Forme a compromissione di singoli organi (rene, cuore, fegato, occhio, sistemo emopoietico, ecc).

A causa dell'estrema variabilità clinica e genetica, la diagnosi di malattia mitocondriale è difficile e può richiedere anche tempi molto lunghi. Il riscontro di livelli elevati di acido lattico nel sangue (e nel liquido cefalo rachidiano) può essere di aiuto nel percorso diagnostico, ma quando presente, non è comunque specifico per le malattie mitocondriali in quanto può verificarsi anche in numerose altre malattie.
Raramente esistono dei biomarcatori specifici che orientano verso una singola malattia, come ad esempio l'analisi degli acidi organici nelle urine (encefalopatia etilmalonica, deficit SUCLA2, sindrome MNGIE, sindrome di Barth, deficit TMEM70, deficit SERAC1).

In un gran numero di casi è determinante il dosaggio su biopsia muscolare dell'attività enzimatica dei cinque complessi enzimatici che compongono la catena respiratoria dei mitocondri. L'analisi genetica, oggi basata soprattutto su tecniche innovative NGS (Next Generation Sequencing, pannelli genetici dedicati, esoma) è indispensabile per la conferma diagnostica e per il counselling familiare. 

Per il percorso di cura di una malattia mitocondriale è indispensabile rivolgersi a strutture altamente specializzate, in quanto queste patologie richiedono la presenza di un team multidisciplinare di specialisti che possa prendere in carico il paziente e seguirlo nel tempo. La gestione quotidiana dei pazienti con malattia mitocondriale richiede la presenza di un team composto da pediatri, neurologi, neuroradiologi, cardiologi, nefrologi, neuropsichiatri infantili, nutrizionisti, riabilitatori e di altri specialisti.

È indispensabile un attento controllo delle condizioni cliniche generali poiché questi pazienti possono andare incontro a scompenso metabolico e rapida precipitazione del quadro clinico.
Purtroppo, allo stato attuale, non esiste una terapia risolutiva per le malattie mitocondriali, tranne rarissime eccezioni. La grande variabilità clinica e genetica di queste malattie rende estremamente difficile la ricerca di terapie efficaci per il trattamento di più condizioni. Nel trattamento delle malattie mitocondriali, è pratica comune l'uso di integratori del metabolismo mitocondriale quali ad esempio, il coenzima Q, la riboflavina, la carnitina, la tiamina, farmaci antiossidanti, ecc.

Negli ultimi anni sono stati ottenuti risultati promettenti per alcune specifici tipi di malattie mitocondriali, come ad esempio il coenzima Q10 nei difetti di sintesi del coenzima Q, l'ibedenone nella sindrome LHON, la riboflavina nel difetto del gene ACAD9. Diverse molecole sono attualmente in fase di sperimentazione clinica e pre-clinica. Fra queste l'EPI743, l'elamipretide e i deossiribonucleosidi.

Le malattie mitocondriali sono malattie gravi, spesso a prognosi infausta, soprattutto nelle forme a esordio in età infantile. Una diagnosi precoce permette di intraprendere quanto prima la gestione multidisciplinare del paziente e affrontare le diverse problematiche cliniche correlate a tali disordini.

• Sindrome di Alpers: Codice RF0010
• Sindrome di Leigh: Codice RF0030
• Sindrome di Pearson: Codice RN1600