La brucelosis canina es causada principalmente por la bacteria Brucella canis, un cocobacilo gram-negativo intracelular facultativo. Otras especies de Brucella como B. abortus, B. melitensis y B. suis ocasionalmente pueden asociarse con la enfermedad en perros. La evidencia genética e inmunológica indica que todos los miembros del género Brucella están estrechamente relacionados, y se ha propuesto que este género sea reclasificado en una única especie (B. melitensis), con varios biotipos. Los cánidos son la única famila afectada por B. canis, que puede ser zoonótica, aunque las infecciones humanas son poco frecuentes. En el ambiente, los perros asilvestrados y vagabundos son los principales reservorios de la enfermedad.

B. canis se transmite principalmente por el contacto con fetos, membranas fetales infectadas, mortinatos o por transmisión sexual, ingresando por la vía oronasal, genital, mucosa conjuntival o por la piel lesionada. Los cachorros también pueden infectarse mediante la leche. Otras posibles fuentes de infección son las transfusiones de sangre y las jeringas contaminadas. Los perros con infección crónica pueden liberar la bacteria durante varios años.

Las bacterias se adhieren a las membranas mucosas expuestas, penetran en el tejido y son fagocitadas por células reticuloendoteliales para difundirse hacia los ganglios linfáticos, donde se replican e inician la bacteremia. La fiebre es poco común ya que esta bacteria carece de los lipopolisacáridos generadores de endotoxinas presentes en las otras cepas de Brucella. Estas bacterias tienen escaso poder antigénico, eludiendo así la respuesta del sistema inmune.

Los espermatozoides pueden presentar anormalidades morfológicas y se reduce la fertilidad de los machos infectados. Se evidencia epididimitis, orquitis, edema del escroto, atrofia testicular, linfadenitis generalizada, discoespondilitis. El análisis del semen puede mostrar oligozoospermia, teratozoospermia, azoospermia, aglutinación espermática (cabeza a cabeza). Sin embargo, la mayoría de los perros afectados no parecen gravemente enfermos o permanecen asintomáticos y pueden recuperarse espontáneamente.

Los análisis serológicos pueden utilizarse para el diagnóstico presuntivo. Las pruebas más comunes son aglutinación rápida en tarjeta (RSAT y ME-RSAT), aglutinación en tubo (TAT), inmunofluorescencia indirecta (IFI), inmunodifusión en gel de agar (AGIDcwa) e inmunoabsorción enzimática (ELISA), Los títulos varían entre los individuos y de acuerdo al método de detección. RSAT es una prueba de detección de aglutinación rápida en tarjeta, cuyos títulos son detectables 3-4 semanas después de iniciada la infección. Por su similitud con B. canis, se utiliza B. ovis como antígeno y asocia el colorante rosa de bengala. Esta prueba ofrece un alto valor predictivo en zonas no endémicas, donde un resultado negativo prácticamente excluye la infección, aunque pueden producirse hasta un 50-60% de falsos positivos. Las reacciones cruzadas se produce con los anticuerpos IgG IgM contra Bordetella, Pseudomonas, Moraxella y otras bacterias Gram-negativas. Un resultado positivo hace recomendable aislar al perro para confirmar luego el diagnóstico con una prueba de mayor especificidad. La prueba ME-RSAT es una modificación de la anterior y agrega 2-mercaptoetanol (2-ME) para inactivar los anticuerpos IgM y utiliza antígenos de B.canis, aumentando su especificidad. La prueba de aglutinación en tubo (TAT) es una prueba semi cuantitativa que determina anticuerpos anti B. canis en perros que resultaron positivos con RSAT o ME-RSAT. Un título de ≥ 1:160 con TAT es confirmatorio de la infección activa. La inmunofluorescencia indirecta (IFA) y la inmunoabsorción enzimática (ELISA) se diseñaron como alternativas a las pruebas RSAT y TAT. La sensibilidad de la IFA en general es baja, y algunos perros infectados pueden pasar desapercibidos. ELISA utiliza un antígeno de pared celular de alta especificidad, y los resultados son positivos dentro de los 30 días de iniciada la infección.

El diagnóstico definitivo se puede hacer con cultivos seriados de B. canis a partir de muestras de un animal infectado. Los hemocultivos detectan bacteremia, que generalmente se desarrolla de dos a cuatro semanas después de iniciada de la infección; es una condición intermitente y puede persistir por varios años. Un hemocultivo positivo permite hacer el diagnóstico definitivo, pero uno negativo no descarta el diagnóstico. También se puede encontrar la bacteria en semen, secreciones vaginales, leche, orina, placenta y en fetos abortados. Las muestras para cultivo deben mantenerse en frío y ser transportadas al laboratorio lo más pronto posible. En pacientes no bacterémicos, las biopsias de ganglios linfáticos, próstata, epidídimo, testículos, útero, bazo, hígado y médula ósea, son de gran utilidad para el diagnóstico. La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es un análisis molecular, el que mediante la detección de fragmentos conservados del genoma de la bacteria, ofrece un análisis altamente sensible y específico para el diagnóstico de la infección.