A leishmaniose visceral zoonótica (LVZ) é causada pelo protozoário Leishmania infantum (sin. L. chagasi) e alterações histológicas atribuídas à infecção por esse parasito já foram relatadas em diferentes tecidos do sistema nervoso central (SNC). Entretanto, ainda não há relatos do isolamento do parasita nestes tecidos em cães do Brasil. Os objetivos deste estudo foram avaliar a ocorrência de L. infantum em diferentes tecidos do SNC e no líquor e identificar alterações histológicas associadas a esse parasito nesses tecidos em cães naturalmente infectados. Foi estudada uma amostra de 50 cães soropositivos para Leishmania no ensaio imunoenzimático (ELISA) e imunocromatografia de duplo percurso (DPP®), provenientes do município de Barra Mansa. Estes animais foram submetidos à eutanásia e necropsia, sendo coletados: líquor, amostras teciduais de cérebro, cerebelo, tronco encefálico, medula espinhal e baço. O líquor e amostras teciduais foram submetidos à cultura parasitológica e qPCR. Amostras de cada tecido do SNC e baço foram fixadas em formalina tamponada a 10% e processadas pelas técnicas de imuno-histoquímica, hibridização in situ e histopatologia. As amostras de baço foram submetidas somente às técnicas de imuno-histoquímica e histopatologia. Adicionalmente, 37 amostras de líquor foram submetidas ao teste DPP®. Sinais clínicos neurológicos foram observados em dois cães (4%): um apresentava paraparesia e o outro ataxia e desorientação Todos os cães apresentaram positividade para L. infantum em SNC em pelo menos uma das técnicas utilizadas. Formas amastigotas foram identificadas em tronco encefálico e medula espinhal cervical em apenas um cão (2%) pelas técnicas histológicas. Formas viáveis de L. infantum foram isoladas no líquor, encéfalo e medula espinhal de treze animais (26%). Anticorpos anti- L. infantum foram detectados no líquor de 65% dos cães. As alterações histológicas inflamatórias em SNC foram observadas em dezesseis animais (32%) e foram caracterizadas por: meningite em treze animais (81%), manguito perivascular em sete (44%), coroidite em quatro (25%), encefalite em dois (12%) e mielite em um animal (6%). Na técnica de qPCR foi observado que encéfalo apresentou a maior frequência de positividade (98%) para L. infantum, seguido da medula espinhal (96%) e líquor (51%). A maior carga parasitária de L. infantum foi observada na medula espinhal (mediana de 1,996 gEq/ng), seguida do líquor (mediana de 0,712 gEq/ng) e encéfalo (mediana de 0,075 gEq/ng). A carga parasitária no baço foi correlacionada positivamente à carga parasitária de encéfalo (p=0,005) e medula espinhal (p=0,006). Esses resultados demonstraram que L. infantum é comum no SNC de cães naturalmente infectados por esse parasito. Portanto, esse parasito é capaz de atravessar a barreira hematoencefálica e causar alterações inflamatórias no SNC, que não estão necessariamente associadas a sinais clínicos neurológicosThe zoonotic visceral leshmaniasis (ZVL) is caused by the protozoan Leishmania infantum (sin. L. chagasi) and histological alterations attributed to the infection by this parasite were reported in different tissues of central nervous system (CNS). However, there are no reports of isolation of this parasite in these tissues in dogs from Brazil. The aims of this study were to evaluate the occurrence of L. infantum in different tissues of CNS and in the cerebrospinal fluid, and to identify the histological alterations associated with this parasite in these tissues in naturally infected dogs. A sample of 50 dogs seropositive for Leishmania in the enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) and immunochromatographic rapid test Dual Path Platform (DPP®) were studied. These dogs were from the municipality of Barra Mansa. These dogs were euthanized, necropsied and the following samples were collected: cerebrospinal fluid, tissue samples of cerebrum, cerebellum, brain stem, spinal cord and spleen. The cerebrospinal fluid and tissue samples were submitted to parasitological culture and qPCR. Samples of each tissue of CNS and spleen were fixed in 10% buffered formalin and processed for histopathology, immunohistochemistry and in situ hybridization. The spleen samples were only submitted to histopathology and immunohistochemistry. Additionally, 37 samples of cerebrospinal fluid were submitted to DPP® assay. Neurological clinical signs were observed in two dogs (4%): one presented paraparesia and the other ataxia and maze All the dogs presented positivity for L. infantum in CNS in at least one of the techniques used. Amastigote forms were identified in the brain stem and cervical spinal cord in one dog (2%) by the histological techniques. Viable forms of L. infantum were isolated in the cerebrospinal fluid, brain and spinal cord of 13 animals (26%). Anti- L. infantum antibodies were detected in the cerebrospinal fluid in 65% of dogs. Inflammatory histological alterations in CNS were observed in 16 (32%) dogs and were characterized by meningitis in 13 (81%) dogs, perivascular cuffing in seven (44%), choroiditis in four (25%), encephalitis in two (12%), and myelitis in one (6%). In the qPCR, the brain presented the higher frequency of positivity (98%) for L. infantum, followed by spinal cord (96%) and cerebrospinal fluid (51%). The higher parasite burden of L. infantum was observed in the spinal cord (median of 1.996 gEq/ng), followed by cerebrospinal fluid (median of 0.712 gEq/ng) and brain (median of 0.075 gEq/ng). The parasite burden in the spleen was positively correlated with the parasite burden in the brain (p=0.005) and in the spinal cord (p=0.006). These results demonstrated that L. infantum is common in the CNS of dogs naturally infected by this parasite. Therefore, this parasite is able to cross the blood-brain barrier and cause inflammatory alterations in CNS, which are not necessarily associated with neurological clinical signs