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 syndrome Sensory Ataxic Neuropathy with Ophthalmoplegia (Sando) dû à des mutations récessives du gène POLG codant pour la sous-unité catalytique de l’ADN polymérase mitochondriale (ADN polymérase gamma) ou du syndrome Mitochondrial Neuro-Gastro-Intestinal Encephalomyopathy (MNGIE) dû à des mutations récessives du gène TYMP qui 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.

Involvement of peripheral nerves is frequent in mitochondrial disorders but with variable severity. Mitochondrial diseases causing peripheral neuropathies (PN) may be due to mutations of mitochondrial DNA (mtDNA), as is the case in MERRF and MELAS syndromes, or to mutations of nuclear genes. Secondary abnormalities of mtDNA (such as multiple deletions of muscle mtDNA) may result from mitochondrial disorders due to mutations in nuclear genes involved in mtDNA maintenance. This is the case in several syndromes caused by impaired mtDNA maintenance, such as Sensory Ataxic Neuropathy, Dysarthria and Ophthalmoplegia (SANDO) due to recessive mutations in the POLG gene, which encodes the catalytic subunit of mtDNA polymerase (DNA polymerase gamma), or Mitochondrial Neuro-Gastro-Intestinal Encephalomyopathy (MNGIE), due to recessive mutations in the TYMP gene, which encodes thymidine phosphorylase. Genetically-determined PN due to mutations of mitofusin 2, a GTPase involved in the fusion of external mitochondrial membranes, were identified during the last few years. Characteristic ultrastructural lesions (abnormalities of axonal mitochondria) are observed on longitudinal sections of nerve biopsies in patients with PN due to mitofusin 2 mutations.