Nei pazienti con Leishmaniosi canina, l'ematologia, compresa la valutazione del midollo osseo, l'emostasi e l'esame citologico dei linfonodi e della milza, sembrano avere un ruolo significativo nella diagnosi della malattia. Per i cani che risiedono in zone endemiche la tendenza al sanguinamento, di solito espressa in forma di epistassi, l'anemia non rigenerativa e la linfoadenomegalia periferica possono far aumentare il sospetto per l'infezione da Leishmania.
L'anemia normocromica normocitica (in cui i globuli rossi conservano la colorazione e la forma originale) che si riscontra in corso di Leishmaniosi canina, è stata attribuita a una riduzione dell'eritropoiesi dovuta all'infestazione cronica da parte del parassita e come conseguenza dell'insufficienza renale cronica. Esistono casi di Leishmaniosi in cui viene segnalata una riduzione della produzione di globuli rossi, dovuta a fenomeni di carenza di ferro. Questi compaiono secondariamente a perdita ematica cronica o meno frequentemente in seguito a perdite ematiche acute, associate a profusa epistassi o a gravi e profonde ulcerazioni del tartufo e dei cuscinetti plantari. Un'altra causa, meno comune, di anemia associata a Leishmaniosi è l'emolisi dovuta alla deposizione di immunocomplessi o alla formazione di autoanticorpi.
Per quanto riguarda i globuli bianchi invece è possibile evidenziare sia fenomeni di leucopenia che di leucocitosi. Gli studi hanno comunque dimostrato che sono più frequenti i casi di leucopenia soprattutto quando sono già presenti i segni clinici della malattia.
Nel cane sintomatico si possono rilevare inoltre trombocitopenia (mancanza di piastrine) e trombocitopatia, con conseguente aumento dei tempi della coagulazione del sangue. Questo spiega in parte sintomi come l'epistassi e la diarrea sanguinolenta, che vanno comunque associati a fenomeni quali l'iperviscosità del sangue e le ulcerazioni della mucosa nasale e intestinale. Le ulcerazioni delle mucose sono a loro volta associate all'elevato livello di azotemia, sempre conseguente all'insufficienza renale cronica. I reni infatti non funzionando bene non sono in grado di filtrare correttamente il sangue, non concentrano l'urina, e la conseguenza è un aumento dei cataboliti in circolo che danneggiano i tessuti dell'organismo.
Lo striscio di sangue per la ricerca di amastigoti è indaginoso e spesso inconcludente, dal momento che i parassiti sono poco numerosi nel sangue periferico; sono invece efficaci l'emocoltura e la diagnosi con PCR, che sono però esami più costosi e complessi.
Ha invece una sensibilità più elevata l'esame citologico dei campioni prelevati mediante aspirazione con ago sottile, realizzata nei pazienti che presentano linfoadenomegalia periferica generalizzata. In questo esame si nota un aumento del numero di plasmacellule e macrofagi che contengono un numero variabile di amastigoti. La citologia linfonodale quindi rappresenta un valido strumento diagnostico per confermare la presenza di Leishmaniosi , anche se sono necessari una buona esperienza e un accurato esame microscopico, perché i detriti nucleari e cellulari possono sembrare simili agli amastigoti e portare a diagnosi falsamente positive.
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