A plazma glükóz szabadon szűrődik a glomeruláris gáton keresztül. Egy 70 kg-os felnőttnél, akinek glomeruláris szűrési sebessége 120 ml – min-1 per 1,73 m2 és átlagos, éjjel-nappal 120 mg/dl (6,7 mmol/l) plazma glükózkoncentrációja van, naponta ∼200 g glükóz kerül a véráramból a preurinba. Ha semmi más nem történne, a szabad glükóz teljes testtömege (mintegy 20 g 250 ml/kg elosztási térfogatban) kevesebb mint 3 óra alatt kiürülne. Ami ezt a katasztrófát megakadályozza, az egyrészt a gyakorlatilag teljes glükózreabszorpció a vese szintjén, másrészt az endogén glükózfelszabadulás pontosan összehangolt modulációja (elsősorban a máj és esetleg maga a vese által).
A vese jól meg van tervezve a glükóz és a nátrium kapcsolt reabszorpciójára. A proximális tubulus S1/S2 szegmensében a transzmembránfehérjék nátrium-glükóz transzporter (SGLT) családjának egyik tagja, az SLC5 génben kódolt SGLT-2- nagy mennyiségben expresszálódik, és a szűrt glükózt és nátriumot együttesen szállítja a tubuláris sejtek citoplazmájába. Az S1/S2 szegmenstől lefelé a proximális tubulus S3 szegmense mentén egy másik SGLT izoforma – a SGLT-1, amely bőségesen expresszálódik az enterocitában – szintén kapcsolt nátrium-glükóz kotranszportot végez. A tubulussejt bazolaterális membránjánál egy másik családba tartozó glükóztranszporter, a GLUT-2 egy facilitált transzportfolyamat révén (a Na+-K+-ATPázon keresztül) befolyásolja az intracelluláris glükóz interstitiumba történő transzportját.
A legutóbbi részletes fiziológiai vizsgálatok (1) humán embrionális vesesejteken (HEK293T), amelyek humán SGLT-2-t és SGLT-1-et koexprimálnak, megállapították, hogy a két izoforma a régóta fennálló hiedelemmel ellentétben (2,3) hasonló affinitással rendelkezik a glükózhoz (a 2-5 mmol/L tartományban), nagy affinitással a nátriumhoz, de eltérő nátriummal:glükóz sztöchiometria (1:1 az SGLT-2 és 2:1 az SGLT-1 esetében), és hasonló elektrogenitás. Az in vivo vesei glükózreabszorpciónak a két transzporter aktivitásának köszönhető aránya a két transzporter sorozaton belüli anatómiai elrendeződésének, eltérő nátriumkapcsolási arányának, kópiaszámának és a fehérje turnover sebességének összetett függvénye.
A vesei glükózkezelés in vivo kinetikáját az 1. ábra vázlatosan ábrázolja. A plazma glükózkoncentráció és a glükózszűrési sebesség növekedésével a reabszorpció lineárisan emelkedik a plazma glükóz küszöbértékénél (hagyományosan 180 mg/dl) lévő maximumáig (TmG), ami után a kiválasztás lineárisan emelkedni kezd. Az 1. ábrán látható szimuláció a TmG 30%-os csökkentésének hatását mutatja: a kiválasztási görbe balra tolódása jelentős glikozuriát jósol – akár napi 30 g-ot – 150-130 mg/dl-es glükózkoncentrációs intervallumon belül. A TmG 50%-os csökkentése esetén a glikozuria 90 mg/dl plazma glükózszintnél jelentkezne, és napi 80 g-ra emelkedne 150 mg/dl plazma glükózszintnél, azaz a normoglikémiás tartományon belül.