Atak przeciwciał skutkuje stanem zapalnym w obrębie mieliny nerwu, jej zanikiem, a w końcu martwicą samego nerwu, co jest procesem nieodwracalnym.

Objawy

Objawy NMOSD są bardzo podobne do objawów stwardnienia rozsianego (SM), przez co zdarzają się mylne diagnozy. Jednak przebieg NMOSD może być cięższy i bardziej nieprzewidywalny niż w stwardnieniu rozsianym, dlatego wczesna i prawidłowa diagnoza ma kluczowe znaczenie. Zdarza się, że z powodu błędnej diagnozy osoby z NMOSD są leczone terapiami SM, z których część jest nieskuteczna, a nawet powoduje pogorszenie stanu pacjenta.

• Zapalenie nerwu wzrokowegocechuje się często znacznie cięższym przebiegiem niż w  SM. Zmiany mogą być obustronne lub jednostronne, pojawiające się w krótkich odstępach czasu. Pacjent może odczuwać: ból, ubytki w  polu widzenia, błyski nasilające się przy ruchach gałką oczną. Schorzenie może obejmować również skrzyżowanie nerwów wzrokowych, objawiające się niedowidzeniem połowiczym dwuskroniowym. Badanie dna oka wykazuje zmiany świadczące o zaniku nerwu wzrokowego. Badanie pola widzenia ujawnia zwykle mroczek środkowy, chociaż możliwe są również inne zaburzenia, takie jak brak widzenia barwnego, niedowidzenie połowicze dwuskroniowe, mroczek paracentralny oraz poziome ubytki pola widzenia. Niepodjęcie leczenia zapalenia nerwów wzrokowych prowadzi do szybkiej i nieodwracalnej utraty wzroku.
• Zapalenie rdzenia kręgowegow NMOSD objawia się spastycznym niedowładem kończyn dolnych lub niedowładem czterokończynowym. Częstym objawem są również zaburzenia funkcji zwieraczy, w efekcie czego następuje nietrzymanie moczu lub kału. 
• Objawami zajęcia zmianami demielinizacyjno – zapalnymi ośrodkowego układu nerwowego, w zależności od umiejscowienia zmian są: czkawka, wymioty, nudności, zawroty głowy, a także neuralgia nerwu trójdzielnego, porażenie nerwu twarzowego czy niedosłuch,  ataksja móżdżkowa oraz dysfagia. Zdarzają się również zaburzenia świadomości, bóle głowy, zaburzenia widzenia i zaburzenia gałkoruchowe.
• Jeśli choroba zaatakuje podwzgórze, to może manifestować się zaburzeniami hormonalnymi, takimi jak niedoczynność tarczycy, zaburzenia miesiączkowania, mlekotok i moczówka prosta. Występują wtedy również zaburzenia termoregulacji, zachowania i narkolepsja.

Częstym objawem chorób ze spektrum NMO jest ból i dotyczy on nawet ponad 80% chorych (znacznie częściej niż w przebiegu SM, gdzie dotyczy 50% pacjentów). Najbardziej nasilone dolegliwości bólowe lokalizują się w zakresie tułowia oraz kończyn dolnych, w okolicach bioder i ud.

Niestety naturalny przebieg choroby jest zwykle ciężki, a śmiertelność po 5 latach od rozpoznania choroby wynosi średnio 25–30%. Nasilenie objawów jest większe w postaci jednofazowej niż nawrotowej NMO. Jednak niepełne remisje po kolejnych rzutach choroby powodują pogłębiającą się niesprawność. Po 7 latach trwania choroby około połowa chorych cierpi na istotne zaburzenia funkcji ruchowych, większość pacjentów jest zmuszona do korzystania z wózka inwalidzkiego. Zaburzenia widzenia w NMO charakteryzują się szybką progresją. Po 5 latach trwania choroby u 60–70% pacjentów występuje ślepota przynajmniej jednego oka.

Naturalny przebieg choroby może być obecnie coraz skuteczniej modyfikowany przez dostępne leczenie. Rokowanie stale się poprawia. Dlatego kluczowe jest wczesne i prawidłowe zdiagnozowanie choroby i włączenie leczenia modyfikującego jej przebieg.

Kryteria diagnostyczne dla NMOSD z AQP4-IgG:

1. 1. co najmniej 1 z 6 typowych zespołów objawów choroby,
   2. pozytywny wynik testu na obecność przeciwciał przeciwko akwaporynie 4 (AQP4-IgG),
   3. wykluczenie innych alternatywnych diagnoz.

Kryteria diagnostyczne dla NMOSD bez AQP4-IgG lub z nieznanym statusem przeciwciał:

1. 1. co najmniej 2 typowe zespoły objawów choroby, które są wynikiem 1 lub większej liczby ataków (rzutów) oraz spełniają następujące warunki:
      1. co najmniej 2 typowe zespoły objawów choroby, które są wynikiem 1 lub większej liczby ataków (rzutów) oraz spełniają następujące warunki rozsianie przestrzenne (2 lub więcej różnych objawów),
      2. spełnienie dodatkowych wymagań w badaniu MRI,
   2.  
   3. negatywny wynik testu na obecność AQP4-IgG,
   4. wykluczenie innych alternatywnych diagnoz.

Główne objawy choroby, które należy brać pod uwagę przy rozpoznaniu NMOSD:

1. 1. zapalenie nerwów wzrokowych (jedno- lub obustronne),
   2. ostre zapalenie rdzenia kręgowego,
   3. cechy uszkodzenia pola najdalszego (area postrema), które klinicznie będą manifestowały się czkawką, wymiotami, bezsennością,
   4. zespół ostrego pnia mózgu,
   5. objawowa narkolepsja lub ostry zespół kliniczny międzymózgowia z typowymi dla  NMOSD zmianami w MRI międzymózgowia,
   6. objawowy zespół mózgowy z typowymi dla NMOSD zmianami w MRI międzymózgowia.

Objawy chorób NMOSD przypominają objawy stwardnienia rozsianego lub ostrego rozsianego zapalenia mózgu i rdzenia kręgowego. Ponieważ terapia tych chorób jest odmienna, konieczne jest przeprowadzenie dokładnej diagnostyki różnicowej.