Filtrasi-Reabsorpsi

Apabila renal mengabsorbsi air dalam jumlah yang lebih banyak dibandingkan dengan glukosa, maka terjadi peningkatan kadar glukosa di dalam urine di sepanjang tubulus proksimal dan peningkatan afinitas GLUT-2 di sepanjang tubulus. Hal ini dapat menyebabkan reabsorpsi glukosa dari urine.[9-11]

Glukoneogenesis

Proses glukoneogenesis yang terjadi di renal melibatkan beberapa enzim, yaitu enzim phosphoenolpyruvate carboxykinase  (PEPCK) dan glucose 6-phosphatase (G6Pase) yang terdapat pada tubulus proksimal renal. Glukoneogenesis pada renal menghasilkan antara 2,0-2,5 µmol glukosa/kg/menit sehingga menyumbang sekitar 20-25% glukosa yang bersirkulasi.[9-11]

Glukoneogenesis yang terjadi di renal menghasilkan kadar glukosa yang melebihi kadar konsumsi glukosa oleh renal (exceeds renal glucose consumption) dan berperan penting dalam mencegah terjadinya hipoglikemia. Peningkatan produksi glukosa yang patologis dari proses glukoneogenesis pada renal dapat menyebabkan terjadinya hiperglikemia.[9,10]

Peningkatan Filtrasi Glukosa

Peningkatan konsentrasi glukosa plasma menyebabkan terjadinya peningkatan pada filtrasi glukosa di renal (filtered load of glucose). Ketika kecepatan glukosa memasuki nefron meningkat di atas 260-350 mg/1,73m²/min atau setara 14,5-19,5 mmol/1,73m²/min, dan kadar glukosa yang telah difiltrasi melebihi kapasitas reabsorpsi tubulus proksimal, maka glukosa akan diekskresikan dalam urine (glukosuria).[1,3,8-10]

Defek pada SGLT-2 (Sodium-Glucose Cotransporter 2 Gene)

Defek pada transporter natrium-glukosa SGLT-2 pada tubulus proksimal disebabkan oleh kelainan genetik. Terdapat lebih dari 70 mutasi  yang telah diidentifikasi yang dapat menyebabkan defek pada SGLT-2, yaitu mutasi missense (yang paling sering terjadi), mutasi nonsense, small deletions, dan mutasi splicing.[3,8,11]

Gen SGLT-2 terlokalisasi di p11.2 pada kromosom 16, dan terdiri dari 14 ekson terpisah yang mencakup sekitar 7,7kb genom DNA, dan mengkodekan 672 protein asam amino SGLT-2.  SGLT-2 adalah transporter glukosa dengan kapasitas tinggi dan afinitas rendah yang hanya membawa satu molekul glukosa, serta berperan sebagai kontributor utama reabsorpsi sebagian besar glukosa yang telah difiltrasi.[3,8,12]

SGLT-2 sebagai transporter, mengikat natrium terlebih dahulu sebelum mengikat glukosa dan dimediasi oleh GLUT-2. Gradien natrium elektrokimia yang dihasilkan oleh Na+/K+-ATPase merupakan penopang energi untuk aktivitas symporter. Dalam kondisi fisiologis, ekspresi transporter ini tidak bervariasi dan dengan demikian kapasitas ginjal untuk reabsorpsi glukosa adalah konstan.[8,11,12]

Penurunan Reabsorpsi pada Tubulus Proksimal Renal

Reabsorpsi glukosa di renal terjadi secara aktif pada tubulus proksimal melalui transport aktif sekunder dengan bantuan Na⁺. Kadar glukosa dalam plasma yang maksimum (>200 mg/dl) akan menyebabkan penurunan reabsorpsi glukosa di tubulus, sehingga glukosa diekskresikan melalui urine (glukosuria). Penurunan reabsorpsi glukosa di tubulus juga dikaitkan dengan kehilangan air yang telah difiltrasi di glomerulus sekitar 70%.[3,8-10]

Kondisi infeksi dapat menyebabkan terjadinya inflamasi akut maupun kronis, yang dapat menurunkan kemampuan tubulus dalam mereabsorpsi air dan zat terlarut lainnya (termasuk glukosa). Penurunan reabsorpsi tubulus renal pada kondisi infeksi dan inflamasi disebabkan oleh destruksi membran basal tubulus serta adanya kompresi sel infiltrat pada tubulus yang menimbulkan kerusakan pada tubulus.[7,8,13]