Tjeckiskan, uttagen till All star team i VM i augusti, tvingades bryta matchen och enligt Gefle Dagblad har hon skadat knäet.
– Jag tror inte Peslarova kommer att kunna spela på ett tag, säger Brynäs tränare Filip Eriksson till GD.
Peslarova ska undersökas närmare på sjukhus.
Det var med knappt tre minuter kvar som Peslarova, som radat upp fina räddningar, fick Luleåforwarden Viivi Vainikka över sig. Finländskan visades ut för interference.
Peslarova ersattes av Felicia Frank som stoppade de tre sista av Luleås 42 skott.
Då hade Luleå precis tagit ut sin målvakt Frida Axell och satsat på en extra utespelare, men Axell fick kliva in på isen igen.
Luleå, mästare de fyra senaste säsongerna, hade radat upp suveräna 13 trepoängare i seriestarten.
Men i säsongens andra möte med Brynäs, SM-finalförlorare de två senaste åren, tog det stopp. Luleås anfallsstjärna Emma Nordin, som missade ett friläge i tredje perioden, var nedslagen.
– Man får försöka se det långsiktigt, men det är supertrist att förlora, sade hon till C More.
Luleå vann skottstatistiken med 42–21, men det hjälpte inte.
Anna Meixner gjorde två mål och hennes andra fullträff betydde 3–2 och kom med 34 sekunder kvar av den andra perioden.
Luleå leder fortsatt SDHL, men försprånget till Brynäs krympte till sju poäng. Gävlelaget har också en match mindre spelad.