As leptospiras penetram ativamente pela mucosa oral, nasal ocular genital ou pele íntegra ou lesada. Elas se multiplicam rapidamente após entrarem no espaço vascular e então se espalham e além disso se replicam em muitos tecidos, incluindo rim, fígado, baço, sistema nervoso central, olhos e trato genital.
Esta fase é caracterizada como quadro agudo da doença, denominado leptospiremia. O período de incubação até o início dos sintomas é de aproximadamente 7 dias mas pode variar de acordo com o sorovar infectante e a imunidade do hospedeiro.
A extensão do dano aos tecidos é variável dependendo da virulência do organismo e da susceptibilidade do hospedeiro. Edema tecidual e vasculite podem ocorrer em infecção aguda e grave que resulta na injúria endotelial e manifestações hemorrágicas.
A leptospira estimula a adesão de neutrófilos e a ativação plaquetária. que pode contribuir para anormalidades inflamatórias e de coagulação. A colonização renal ocorre em muitos cães infectados pois os organismos replicam e persistem nas células epiteliais tubulares renais mesmo na presença de anticorpos séricos neutralizantes.
O microorganismo é eliminado na urina (fase leptospiúrica) de forma intermitente. A eliminação renal do agente ocorre desde 72 horas após a infecção até semanas a meses nos animais domésticos e por toda vida nos roedores.
A presença do microorganismo nos rins determina lesões nas células epitélio-tubulares, edema de parênquima e conseqüente diminuição da perfusão renal, que resultam na insuficiência renal aguda.
As toxinas produzidas pelo microrganismo desencadeiam disfunção hepática e conseqüente hepatite ativa crônica. O grau de icterícia apresentado pelos ani-mais infectados por Leptospira spp depende da necrose hepática e do sorovar infectante, ocorren-do com maior intensidade em cães acometidos pelo sorovar icterohaemorrhagiae.
No cão, os sorovares icterohaemorrhagiae e canicola acometem principalmente as células hepáticas, enquanto os sorovares pomona e grippotyphosa lesam principalmente as células renais.
Entretanto, há relatos de acometimento hepático severo pelo sorovar grippotyphosa, sugerindo a sua inclusão na triagem sorológica de casos de hepatite ativa crônica.