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A alta prevalência de obesidade infantil persiste como um problema de saúde pública nos EUA. No entanto, foram realizados estudos limitados sobre a eficácia da educação nutricional centrada em pré-escolares afro-americanos (AA) (PSLRs) em ambientes pré-escolares. O objetivo deste estudo piloto foi explorar a eficácia da educação nutricional na saúde dos AA PSLR. Uma amostra de conveniência de 164 PSLRs (95% AA, 44% mulheres) de seis centros Head Start (HS) em uma área metropolitana do Centro-Oeste foi distribuída aleatoriamente em 3 grupos: grupo de intervenção A, currículo padrão mais educação nutricional para PSLRs; grupo de intervenção B, currículo padrão mais educação nutricional para PSLRs e seus cuidadores (CGs); e grupo controle, currículo padrão. Foram analisadas diferenças basais e pós-intervenção dentro de cada grupo e diferenças entre os três grupos nos percentis do índice de massa corporal (IMC), perfil lipídico no sangue e preferência/conhecimento alimentar. Não foram observadas alterações significativas nos percentis de IMC entre os três grupos. Quando foram considerados apenas os PSLRs com sobrepeso e obesidade, houve redução significativa no percentil de IMC no grupo B (PSLR + GC) e no grupo controle. Mais PSLRs em todos os três grupos apresentaram níveis de lipídios no sangue aceitáveis, com poucos níveis de alto risco. Não houve mudanças no conhecimento nutricional e no comportamento alimentar saudável pós-intervenção. Este estudo piloto apoia a inclusão de PSLRs e CGs em futuras intervenções pré-escolares e a necessidade de uma intervenção mais intensa para otimizar resultados saudáveis, especialmente para aqueles PSLRs AA que estão com sobrepeso ou obesos.