Mitochondriële ziekten kunnen op elke leeftijd beginnen. Het blijkt dat in een derde van de gevallen, de ziekte begint voor de eerste levensmaand. In bijna de helft van de gevallen krijgen patiënten de eerste symptomen op de kinderleeftijd, als ze tussen één maand en twee jaar oud zijn. De overige twintig procent van de patiënten krijgt pas na de leeftijd van twee jaar klachten. Hierbij zijn ook patiënten die op volwassen leeftijd pas symptomen krijgen.
In deze beschrijving maken we onderscheid tussen patiënten die als kind al symptomen hebben en patiënten waarbij de symptomen op latere leeftijd zijn gekomen. Binnen die groepen, zijn er tussen patiënten soms grote verschillen in de ernst van de symptomen en welke onderdelen van het lichaam zijn aangedaan door de ziekte.

Vrijwel altijd is bij een mitochondriële ziekte het zenuwstelsel aangedaan door de ziekte, maar in principe kan de ziekte tot uiting komen in alle organen die na de geboorte 'af' zijn. In de meeste organen vindt na de geboorte niet of nauwelijks celvernieuwing plaats. Een uitzondering hierop is de huid: huidcellen worden vrijwel continu vernieuwd. In deze cellen ziet men meestal geen effect van een mitochondriële ziekte, d.w.z. geen symptomen maar wel afwijkende enzymactiviteit.

Mitochondriële ziekten bij kinderen
Bij een groot deel van de kinderen met een mitochondriële ziekte, zijn de eerste verschijnselen al vanaf de geboorte of in het eerste levensjaar duidelijk. De leeftijd waarop de symptomen beginnen, is niet altijd een indicatie van de ernst van de symptomen. Hierin zijn tussen patiënten grote verschillen.

Eén orgaan aangedaan
De spieren en de hersenen zijn de onderdelen van het lichaam die het meeste energie nodig hebben. Als bij een mitochondriële ziekte één orgaan is aangedaan, is dat daarom meestal het zenuwstelsel of de spieren.

Als met name het zenuwstelsel is aangedaan, spreken we van een mitochondriële encefalopathie. De problemen kunnen zich zowel in het centrale zenuwstelsel (hersenen en grote zenuwbanen) als in het perifere zenuwstelsel (de zenuwen die onder andere de spieren aansturen) voordoen.
Bij kinderen uit deze vorm van mitochondriële ziekte zich vaak als een verstandelijke en/of lichamelijke ontwikkelingsachterstand. Hierin zijn grote verschillen tussen patiënten.
Voorbeelden van andere problemen die deze patiëntjes kunnen hebben, zijn epileptische aanvallen, doofheid, evenwichtstoornissen of gedragsstoornissen.

Meerdere organen aangedaan
Wanneer meerdere organen zijn aangedaan door de mitochondriële ziekte, zijn dat meestal de hersenen (zenuwstelsel) en de spieren. In dat geval spreken we van een mitochondriële encefalomyopathie. In dat geval heeft de patiënt een combinatie van de boven beschreven symptomen. Bij kinderen is vaak sprake van een ontwikkelingsachterstand die kan variëren van mild tot zeer ernstig.

Ook elke combinatie van problemen in de spieren of het zenuwstelsel met een ander orgaan is mogelijk. Voorbeelden van organen die een rol kunnen spelen zijn: de lever, het hart, de nieren, de alvleesklier (pancreas) en/of de darmen.

Het hele lichaam aangedaan
Soms werken de mitochondriën in alle delen van het lichaam minder goed, waardoor het hele lichaam is aangedaan door de mitochondriële ziekte. Het is niet altijd zo dat alle symptomen tegelijkertijd beginnen. Vaak gaan mitochondriële ziekten gepaard met een slechte groei in lengte en/of gewicht. Het ziektebeloop is vaak (langzaam) progressief. Dat wil zeggen dat de klachten erger worden naarmate de tijd verstrijkt.

Mitochondriële ziekten bij volwassenen
De symptomen van een mitochondriële ziekte bij volwassenen ontwikkelen zich vaak geleidelijk. Omdat de verschijnselen in het begin mild kunnen zijn, kan het soms lang duren voordat ze herkend worden als mitochondriële ziekte.

Bij MELAS zijn de eerste symptomen dus achterblijvende ontwikkeling of dementie met of zonder epilepsie, spierzwakte, motorische problemen, problemen met zien of horen, perioden van overgeven en hoofdpijn. Deze symptomen kunnen optreden op alle leeftijden tussen de 2 en 40 jaar. De oorzaak van MELAS is in 80% van de gevallen een specifieke fout in het mitochondrieel DNA. Die wordt aangeduid met m.3243A>G. In 20% van de gevallen is er dus sprake van een andere oorzaak.