Glikozaminoglikanai arba GAG yra ilgos cukraus angliavandenių grandinės, randamos daugelyje žmogaus kūno ląstelių. Jie atlieka įvairias funkcijas. Įprastomis aplinkybėmis organizmas reguliariai skaido polisacharidus, kad išvengtų pertekliaus, o fermentai paprastai metabolizuoja šiuos sudėtingus cukrus pasibaigus ląstelės gyvavimo laikui. Dėl tam tikrų genetinių sutrikimų, žinomų kaip lizosomų kaupimosi ligos, organizmas negali atlikti šio proceso. Mokslininkai tiria GAG ir jų funkciją įvairiuose ligos procesuose.
Polisacharidų statybiniai blokai, sujungti kitomis molekulėmis ir sudarantys tūkstančius grandinės variacijų, sudaro GAG. Dauguma organizme esančių GAG yra nebaltyminės hialurono rūgštys, o kitos – chondroitino ir heparano sulfato molekulės. Šie GAG vaidina svarbų vaidmenį kuriant, taisant ir keičiant ląsteles. Grandinės yra gyvybiškai svarbios daugelio organizmo sistemų, įskaitant rageną, kremzles ir sausgysles, odą ir jungiamąjį audinį, vystymuisi.
Glikozaminoglikanai, kurių sudėtyje yra chondroitino sulfato, yra būtini smegenų, kremzlių ir audinių vystymuisi, be to, užtikrina neuronų sinapsės stabilumą. Heparano sulfato grandinės dalyvauja vystymosi ir kraujagyslių regeneracijos procesuose bei reguliuoja kraujo krešėjimo savybes. Abu yra uždegiminių procesų metu, o mokslininkai mano, kad chondroitino trūkumas prisideda prie artritinių pokyčių. Daugelis mano, kad chondroitino papildai pagerina sąnarių judrumą, didindami tepimą.
Intersticiniame skystyje ir į gelį panašiose medžiagose, esančiose organizme, taip pat yra glikozaminoglikanų, vadinamų mukopolisacharidais, kurie reguliuoja skysčių klampumą ir leidžia audiniams išlaikyti drėgmę bei išlaikyti tinkamą formą. Tinkama hidratacija užtikrina, kad šios intersticinės grandinės tinkamai veiktų. Natūralaus senėjimo proceso metu šių gyvybiškai svarbių skysčių trūkumas prisideda prie elastino ir kolageno netekimo, dėl ko atsiranda linijų ir raukšlių. Daugelyje kosmetikos gaminių yra hialurono rūgšties, siekiant pakeisti GAG, kurių organizmas nebegamina.
Kaip ir ląstelių komponentus, organizmas reguliariai pašalina arba pakeičia glikozaminoglikanus kasdien, tačiau kai kuriems žmonėms to trūksta. Asmenys, sergantys mukopolisacharidoze arba genetiniais lizosomų saugojimo sutrikimais, neturi pakankamai tam tikrų fermentų arba jiems visiškai trūksta fermentų, reikalingų GAG išardyti, jei reikia. Ligos progresuoja ir laiku, leidžia nenormaliai kauptis glikozaminoglikanams, dėl kurių atsiranda kelių sistemų simptomai. Sankaupos sukelia pakitusią fizinę išvaizdą, susilpnėjusį pažinimą, skeleto pokyčius ir organų padidėjimą.
Lipopolisacharidai yra bakterijų ląstelių membranų GAG komponentai. Šių grandinių lipidų blokai sudaro endotoksinus, kurie gali sukelti ligas. Geriau suprasdami šias GAG grandines, mokslininkai įgyja žinių, kaip kovoti su tuo, kaip bakterijos išvengia imuninės sistemos atpažinimo arba išsivysto atsparumas antibiotikams. Mukopolisacharidų tyrimai taip pat suteikia informacijos apie piktybinių audinių vystymąsi.