Parallelamente alla lesione podocitaria si instaura un danno microvascolare con ispessimento della membrana basale glomerulare (conseguente alla glicazione delle proteine, con riduzione del turn-over delle strutture fondamentali che garantiscono la filtrazione). Il risultato netto è una riduzione delle cariche elettriche negative sulla superficie della membrana, che favorisce il passaggio di albumina (proteina dotata di carica negativa) nell'urina. La forte partecipazione del TGF-β e del VEGF favorisce anche la permeabilizzazione dell'endotelio vascolare, con ulteriore incremento della proteinuria. Il ruolo patogenetico dell'iperglicemia si esplica inoltre con la produzione di AGE (prodotti finali di glicazione avanzata), proteine strutturali e circolanti con alterazioni funzionali e strutturali dovute all'eccessiva glicazione; in particolare, gli AGE sono in grado di interagire con recettori R-AGE espressi nella membrana mesangiale che veicolano peculiari segnali di crescita che portano all'ipertrofia delle cellule del mesangio e irrigidimento delle pareti arteriolari.