Penyakit mitokondria adalah sekelompok gangguan metabolisme yang diwariskan yang terkait dengan kelainan fosforilasi oksidatif mitokondria. Ensefalomiopati mitokondria dengan hiperlaktatemia dan episode mirip stroke (MELAS) adalah jenis yang paling umum. Manifestasi klinis MELAS yang khas meliputi: (i) episode seperti stroke pada masa remaja, sebagian besar terjadi pada usia kurang dari 40 tahun; episode seperti stroke ditandai dengan timbulnya kelemahan pada satu anggota tubuh secara tiba-tiba, gejala kejiwaan, tidak responsif, tuli, kehilangan penglihatan, demam, sakit kepala, dan muntah; (ii) ensefalopati yang ditandai dengan kejang dan / atau demensia; (iii) manifestasi otot seperti kelelahan setelah berolahraga dan nyeri otot setelah berolahraga, tetapi gejala klinis miopati tidak menonjol atau tidak dikenali oleh otak. Gejala klinis miopati sebagian besar biasa-biasa saja atau tertutupi oleh gejala ensefalopati; (iv) biopsi otot rangka menunjukkan serat merah yang patah, pembuluh darah yang diwarnai dengan suksinat dehidrogenase dan asidosis laktat darah. Episode seperti stroke yang menonjol paling sering memengaruhi lobus oksipital, yang mengakibatkan defisit neurologis otak fokal yang tiba-tiba. Manifestasi lain termasuk mioklonus, ataksia, koma episodik, atrofi optik, retinitis pigmentosa, kelumpuhan otot ekstraokular, tuli neurologis, kardiomiopati, diabetes mellitus, diskinesia gastrointestinal, penyakit ginjal, dan perawakan pendek. Presentasi klinis mutasi titik A 3 2 4 3 G mitokondria M E L A S agak berbeda antara anak-anak dan orang dewasa. Gejala pertama pada anak-anak cenderung berupa migrain dan gangguan pendengaran. Gejala utamanya adalah epilepsi, diikuti dengan kelemahan otot, hipertrikosis, sakit kepala disertai muntah, demensia atau keterbelakangan mental, dan perawakan pendek, dengan kurang dari satu dari dua anak yang mengalami perubahan penglihatan dan pendengaran. Pada orang dewasa, gejala pertama biasanya berupa sakit kepala dan afasia, diikuti dengan gangguan pendengaran, kelainan ginjal dan epilepsi. Sekitar dua pertiga pasien memiliki gejala lain seperti epilepsi dan gejala kejiwaan, setengahnya mengalami gangguan penglihatan, gangguan pendengaran dan hemiparesis, beberapa mengalami demam dan ataksia, serta kelemahan pada anggota tubuh yang tidak terlalu terasa.