Introdução: O nervo vago é essencial para o controle autonômico cardiovascular, metabólico e gastrointestinal, conectando a microbiota intestinal ao sistema nervoso central. Tanto a modulação da microbiota quanto a vagotomia subdiafragmática demonstraram reduzir a inflamação sistêmica. No entanto, os efeitos da vagotomia sob a microbiota intestinal e sua relação com parâmetros cardiometabólicos e controle barorreflexo na obesidade ainda são pouco compreendidos. Objetivo: Avaliar a modulação da microbiota intestinal e sua correlação com parâmetros inflamatórios, cardiometabólicos e autonômico cardiovascular em animais obesos submetidos a vagotomia anterior subdiafragmática. Métodos: Foram utilizados 40 animais machos C57BL/6 divididos em 4 grupos: controles dieta normolipídica sham (C), ou vagotomizado (CV-); e dieta hiperlipídica sham (OS), ou vagotomizado (OSV-). A dieta normolipídica (10% de lipídios) e hiperlipídica (60% de lipídios) foram administradas durante 10 semanas. A vagotomia foi realizada na 5ª semana. A modulação autonômica cardiovascular e sensibilidade barorreflexa foram obtidas através do registro direto da pressão arterial (4KHz, codas). Amostras de plasma foram utilizadas para dosagem de perfil inflamatório por ensaio fluorescente Luminex®, e fezes para sequenciamento do gene bacteriano 16S rRNA pela plataforma MiSeq. Resultados: A vagotomia aumentou os gêneros Clostridia UCG-014 e Sellimonas, que foram correlacionados ao aumento de IL-10 plasmática (CV- vs. C). O aumento da família Tannerelaceae foi correlacionado ao aumento inflamatório, na glicose plasmática, pressão arterial sistólica e variabilidade da pressão arterial (LF-SAP) na obesidade, sendo revertidos pela vagotomia (OS vs. OSV-). Ambos, OS e OSV- reduziram gêneros da família Lachnospiraceae e Streptococcaceae, correlacionados com a banda HF-PI e a sensibilidade barorreflexa (resposta bradicárdica). Apenas o grupo OSV- apresentou aumento da família Erysipelotrichaceae e seu gênero Faecalibaculum, que foram correlacionados com a sensibilidade barorreflexa (resposta taquicárdica). Conclusão: O enriquecimento da microbiota intestinal promovido pela vagotomia foi associado ao aumento anti-inflamatório, sendo perdido na obesidade. A família Tannerellaceae foi associada a alterações inflamatórias, cardiometabólicas e autonômicas na obesidade, sendo estes prejuízos revertidos pela vagotomia. As modificações na microbiota intestinal na obesidade e sua correlação com a modulação autonômica cardiovascular e barorreflexa reforçam a existência de um eixo microbiota-intestino-coração.