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A obesidade na gravidez induz síndrome metabólica, inflamação de baixo grau, fatores endócrinos alterados, função placentária e microbioma intestinal materno. Todos esses fatores impactam o crescimento e desenvolvimento fetal, incluindo o desenvolvimento do cérebro. Os transportadores metabólicos lipídicos da unidade materno-fetal-placentária estão desregulados na obesidade. Consequentemente, o transporte de PUFAs de cadeia longa essenciais para o desenvolvimento do cérebro fetal é perturbado. A microbiota intestinal da mãe é vital para manter a homeostase energética pós-natal e a competência imunológica materno-fetal. A obesidade durante a gravidez altera a microbiota intestinal, afetando o desenvolvimento do cérebro fetal. A obesidade na gravidez pode induzir inflamação placentária e intrauterina e, assim, influenciar os resultados do desenvolvimento neurológico da prole. Vários estudos epidemiológicos observaram uma associação entre obesidade materna e neurodesenvolvimento adverso. Esta revisão discute os efeitos da obesidade materna e da microbiota intestinal nos resultados do neurodesenvolvimento fetal. Além disso, são discutidos os possíveis mecanismos dos impactos da obesidade e da microbiota intestinal no desenvolvimento do cérebro fetal.