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O nome encefalose equina é enganador, pois a doença não é principalmente um distúrbio neurológico. Embora a maioria das infeções resulte apenas em sinais clínicos ligeiros, em casos mais graves os sinais clínicos incluem um curto período (tipicamente dois a cinco dias) de febre flutuante, acompanhada por vários graus de inapetência. Frequência cardíaca e respiratória elevadas são também comuns e, ocasionalmente, devido à congestão nasal, pode observar-se uma descoloração vermelho-acastanhada das mucosas.
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Embora raro, podem ocorrer sinais clínicos mais graves, incluindo inchaço facial (lábios e pálpebras), dificuldade respiratória e hemorragias petequiais nas conjuntivas. Éguas grávidas podem também abortar durante os primeiros 5 meses de gestação.
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Os sinais neurológicos são atípicos, mas em certos casos foram reportados ataxia dos membros posteriores, convulsões, hiperexcitabilidade e depressão. A taxa de mortalidade é normalmente baixa, correspondendo a apenas 5% dos animais infetados.