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There is an increase in tick-borne diseases in dogs in urban and rural areas in Brazil and some of these are of public health importance. Rhipicephalus sanguineus-transmitted hemoparasitoses are the main causes of mortality in dogs. The present study investigated the molecular occurrence of Ehrlichia canis, Babesia vogeli and Anaplasma platys in dogs with clinical sings and hematological abnormalities suggestive of tick-borne diseases. These dogs were seen at a Veterinary Hospital of a Public University between January 2014 and December 2016, and were evaluated through anamnesis, clinical examination and complementary exams. The polymerase chain reaction technique was used to detect the presence of hemoparasites DNA. From the 461 dogs that were tested for B. vogeli, 10.6% (49/461) were positive, the associated variable was age. Regarding the 730 animals screened for E. canis, 15.1% (110/730) were positive, and the infection was associated with hematocrit and number of platelets. Relative to the 86 samples evaluated for A. platys, 15.1% (13/86) were positive, and no variable presented statistical significance. From the animals positive for B. vogeli, no of these showed positivity by qPCR for Rangelia vitalii. It is concluded that the occurrence of hemoparasitosis in dogs from the Londrina region is common. Therefore, it is emphasized that molecular techniques should be used as an auxiliary tool for the differential diagnosis of the different etiological agents causing hemoparasitosis. Additionally, these molecular tools are essential for better investigation and preventive assertiveness because it allows to detect parasite DNA. Há um aumento na ocorrência das doenças transmitidas carrapato em cães em áreas urbanas e rurais no Brasil, algumas, inclusive, são de importância para a saúde pública. As hemoparasitoses transmitidas por Rhipicephalus sanguineus estão entre as principais causas de mortalidade em cães. O presente trabalho teve como objetivo investigar a ocorrência por meio de detecção molecular de Ehrlichia canis, Babesia vogeli e Anaplasma platys em cães com sinais clínicos e anormalidades hematológicas sugestivas de doenças transmitidas por carrapatos. Esses cães foram atendidos em um hospital veterinário de uma universidade pública entre janeiro de 2014 e dezembro de 2016, onde foram avaliados por anamnese, exame clínico e exames complementares. A técnica de reação em cadeia da polimerase foi utilizada para detectar a presença de hemoparasitas. Dos 461 cães testados para B. vogeli, 10,6% (49/461) foram positivos, a variável associada foi a idade. Em relação aos 730 animais testados para E. canis, 15,1% (110/730) foram positivos, e a infecção foi associada ao hematócrito e ao número de plaquetas. Das 86 amostras testadas para A. platys, 15,1% (13/86) foram positivas e nenhuma variável apresentou significância estatística. Dentre os animais positivos para B. vogeli, nenhum foi positivo no qPCR para Rangelia vitalii. Conclui-se que a ocorrência de hemoparasitose em cães da região de Londrina é comum. Assim, enfatiza-se que as técnicas moleculares devem ser utilizadas como ferramentas auxiliares para o diagnóstico diferencial dos diferentes agentes etiológicos causadores da hemoparasitose. Além disso, são essenciais para uma melhor investigação e assertividade preventiva, pois permitem detectar o DNA do parasita.