Спадкові мітохондріальні захворювання є наслідком вроджених помилок енергетичного метаболізму з дуже варіабельними і здебільшого мультисистемними проявами, потребують диференційної діагностики із широким спектром фенотипово подібних нозологій, а їх верифікація є складною проблемою та потребує мультидисциплінарного підходу. Описано рідкісний клінічний випадок діагностованої в дівчинки раннього віку вродженої мітохондріальної патології з аутосомно-рецесивним успадкуванням — комбінований дефіцит окисного фосфорилювання 26-го типу (COXPD-26) унаслідок двох мутацій у гетерозиготному стані гена TRMT5 (тРНК метилтрансфераза 5) на хромосомі 14q23. Хвороба пацієнтки супроводжувалася дебютом від народження з недостатнім набуванням ваги, проявами кардіоміопатії, повторними інтеркурентними інфекційними захворюваннями з підвищенням активності трансаміназ, креатинкінази-МВ крові, гепатопатією з гіпоальбумінемією, судомним синдромом, непереносимістю вальпроєвої кислоти, прогресуючим відставанням статокінетичного та психомовленнєвого розвитку, тобто симптоматика характеризувалася прогредієнтністю, мультисистемністю з переважним ушкодженням серця, печінки та нервової системи. Діагностичний алгоритм мітохондріальних хвороб є одним із найскладніших у медичній практиці. Підозрілими щодо ймовірної мітохондріальної патології в дітей раннього віку можуть бути персистувальний або прогресуючий мультисистемний розлад невідомої етіології, невідомі множинні складні неврологічні прояви або неврологічний моносимптом із залученням інших систем, рідше — специфічні клінічні симптоми; персистувальний лактат-ацидоз, інші позитивні або сумнівні дані лабораторного скринінгу. Про ймовірну мітохондріальну патологію можуть свідчити численні госпіталізації, повторні консультації різних спеціалістів, багаторазові додаткові тести та множинні суперечливі діагнози. Лише повне екзомне секвенування зразка крові з аналізом варіацій числа копій генів та геномним секвенуванням нового покоління з таргетним генетичним тестуванням дало змогу діагностувати в дитини спадкове порушення обміну речовин з групи дефектів мітохондріального дихального ланцюга — комбінований дефіцит окислювального фосфорилювання 26-го типу, раніше описаний лише в кількох пацієнтів. Дослідження виконано відповідно до принципів Гельсінської декларації. На проведення досліджень отримано інформовану згоду батьків дитини. Автори заявляють про відсутність конфлікту інтересів.