Corynebacterium diphtheriae, principal agente etiológico da difteria, vem sendo relacionado com quadros de infecções invasivas, independentemente da produção da toxina diftérica. Além disso, quadros de difteria clássica têm sido reportados mesmo em pacientes imunizados. Estes fatos sugerem que outros mecanismos de virulência, além da toxina, estejam envolvidos na patogenicidade deste microrganismo. Diversos mecanismos de sobrevivência e disseminação dos microrganismos, no hospedeiro e no ambiente, contribuem para a patogênese das infecções bacterianas. Dentre estes, aqueles envolvidos na resposta a situações de estresse ainda permanecem incompreendidos em C. diphtheriae. Diante disso, este estudo teve como objetivo investigar o papel do regulador transcricional OxyR, já descrito como importante regulador envolvido na resistência e virulência de outras espécies bacterianas, na patogênese de C. diphtheriae. Neste sentido, a cepa parental CDC-E8392 e a cepa mutante (LDCIC-L2), incapaz de produzir OxyR, foram comparadas quanto à expressão gênica e a capacidade de sobrevivência em condições de estresse. Além disso, foram comparadas quanto ao seu potencial patogênico, a partir de ensaios de interação celular, de formação de biofilme, de interação com proteínas plasmáticas e de matriz extracelular, e de infecção em modelos in vivo em nematódeo C. elegans e em camundongos. Os resultados indicaram que OxyR regula negativamente a expressão de catalase e a resposta ao H2O2, e parece estar envolvido também na expressão de cspA e na resistência ao estresse oxidativo gerado pelo ozônio. A cepa mutante apresentou uma redução significativa na capacidade de ligação à fibronectina, ao colágeno e ao fibrinogênio. A influência do OxyR nas propriedades de virulência de C. diphtheriae também foi evidenciada pela maior capacidade desse mutante em sobreviver no compartimento intracitoplasmático de células epiteliais humanas e macrófago e por, aparentemente, levar a um processo inflamatório mais evidente em articulação de membro posterior em camundongos. Ademais, apesar da infecção por ambas as cepas de C. diphtheriae, levar a uma produção aumentada de ERO e ERN pelas células epiteliais respiratórias, aquelas infectadas pela cepa mutante produziram significativamente mais NO do que as infectadas pela selvagem. No entanto, a interrupção do OxyR não induziu diferença significativa na formação de biofilme em superfícies abióticas hidrofílicas (vidro) e hidrofóbicas (poliestireno), em presença e ausência de ferro, e nos perfis de susceptibilidade a doze agentes antimicrobianos testados. Além disso, o OxyR parece não influenciar na patogenicidade em C. elegans, uma vez que não houve diferença significativa nos ensaios de colonização e morte do nematodo pelas cepas de C. diphtheriae analisadas, embora, tenha sido observado uma maior formação do efeito bagging em vermes infectados pela cepa mutante. Infere-se, portanto, que os efeitos do sistema OxyR sobre a virulência de C. diphtheriae parecem, não estar exclusivamente relacionados com a regulação de genes de resistência ao estresse, mas também a outros processos clinicamente relevantes que permitem a este patógeno permanecer nos tecidos do hospedeiro, independentemente das respostas inflamatória e celular do sistema imune.