Glikozaminoglikāni vai GAG ir garas cukura ogļhidrātu ķēdes, kas atrodamas daudzās cilvēka ķermeņa šūnās. Viņi veic dažādas funkcijas. Normālos apstākļos organisms regulāri sadala polisaharīdus, lai novērstu pārpilnību, un fermenti parasti metabolizē šos sarežģītos cukurus šūnas dzīves cikla beigās. Dažu ģenētisku traucējumu, kas pazīstami kā lizosomu uzkrāšanās slimības, klātbūtne padara ķermeni nespējīgu veikt šo procesu. Pētnieki pēta GAG un to funkcijas dažādos slimību procesos.
Polisaharīdu celtniecības bloki, kas savienoti ar citām molekulām un veido tūkstošiem ķēdes variāciju, veido GAG. Lielākā daļa GAG organismā ir neolbaltumvielas hialuronskābes, savukārt citas ietver hondroitīna un heparāna sulfāta molekulas. Šiem GAG ir liela nozīme šūnu attīstībā, remontā un nomaiņā. Ķēdes ir svarīgas sastāvdaļas daudzu ķermeņa sistēmu attīstībai, tostarp radzenes, skrimšļu un cīpslu, ādas un saistaudu attīstībai.
Hondroitīna sulfātu saturoši glikozaminoglikāni ir nepieciešami smadzeņu, skrimšļu un audu attīstībai papildus neironu sinapses stabilitātes nodrošināšanai. Heparāna sulfāta ķēdes piedalās attīstības procesos un asinsvadu atjaunošanā, kā arī regulē asins koagulācijas īpašības. Abi ir sastopami iekaisuma procesu laikā, un pētnieki uzskata, ka hondroitīna trūkums veicina artrīta izmaiņas. Daudzi uzskata, ka hondroitīna piedevas uzlabo locītavu kustīgumu, uzlabojot eļļošanu.
Intersticiālais šķidrums un želejveida vielas, kas atrodamas organismā, satur arī glikozaminoglikānus, ko sauc par mukopolisaharīdiem, kas regulē šķidrumu viskozitāti un ļauj audiem saglabāt mitrumu un uzturēt pareizu formu. Pareiza hidratācija nodrošina, ka šīs intersticiālās ķēdes darbojas atbilstoši. Dabiskā novecošanās procesā šo dzīvībai svarīgo šķidrumu trūkums veicina elastīna un kolagēna zudumu, kas izraisa līniju un grumbu parādīšanos. Daudzos kosmētikas produktos ir iekļauta hialuronskābe, mēģinot aizstāt GAG, ko organisms vairs neražo.
Tāpat kā ar šūnu komponentiem, organisms regulāri izvada vai aizvieto glikozaminoglikānus katru dienu, taču dažiem cilvēkiem šīs spējas trūkst. Personām, kurām ir mukopolisaharidoze vai ģenētiski lizosomu uzglabāšanas traucējumi, vai nu nav pietiekami daudz konkrētu enzīmu, vai arī viņiem pilnībā trūkst enzīmu, kas nepieciešami, lai pēc vajadzības izjauktu GAG. Slimības ir progresējošas un savlaicīgas, pieļauj patoloģisku glikozaminoglikāna uzkrāšanos, kā rezultātā rodas daudzsistēmu simptomi. Uzkrājumi izraisa izmainītu fizisko izskatu, izziņas samazināšanos, skeleta izmaiņas un orgānu paplašināšanos.
Lipopolisaharīdi ir baktēriju šūnu membrānu GAG sastāvdaļas. Šo ķēžu lipīdu bloki veido endotoksīnus, kas var izraisīt slimības. Iegūstot labāku izpratni par šīm GAG ķēdēm, pētnieki attīsta zināšanas, lai cīnītos pret to, kā baktērijas izvairās no imūnsistēmas atpazīšanas vai attīstās rezistence pret antibiotikām. Mukopolisaharīdu pētījumi sniedz arī ieskatu ļaundabīgo audu attīstībā.