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Esta revisão narrativa resume a literatura atual sobre a relação de biomarcadores mitocondriais com características relacionadas à obesidade, incluindo índice de massa corporal e composição corporal. Discutimos evidências emergentes que ligam a obesidade e os resultados de saúde relacionados a vias de fosforilação oxidativa prejudicadas, estresse oxidativo e variantes de mtDNA, número de cópias e metilação, todas características da função mitocondrial subótima. Também exploramos a influência de intervenções dietéticas e procedimentos de cirurgia metabólica e bariátrica na restauração de atributos mitocondriais de indivíduos com obesidade. Finalmente, relatamos as potenciais lacunas de conhecimento na dinâmica mitocondrial para a saúde humana para estudos futuros.