Glikozaminoglikani ili GAG su dugi lanci ugljikohidrata šećera koji se nalaze u brojnim stanicama u ljudskom tijelu. Obavljaju razne funkcije. U normalnim okolnostima, tijelo rutinski razgrađuje polisaharide kako bi spriječilo preobilje, a enzimi obično metaboliziraju te složene šećere na kraju životnog vijeka stanice. Prisutnost određenih genetskih poremećaja poznatih kao lizosomske bolesti skladištenja, čine tijelo nesposobnim za obavljanje ovog procesa. Istraživači proučavaju GAG-ove i njihovu funkciju u različitim procesima bolesti.
Polisaharidni građevni blokovi povezani drugim molekulama i tvoreći tisuće varijacija lanaca čine GAG-ove. Većina GAG-ova u tijelu su neproteinske hijaluronske kiseline, dok drugi uključuju kondroitin i molekule heparan sulfata. Ovi GAG-ovi igraju veliku ulogu u staničnom razvoju, popravku i zamjeni. Lanci su vitalni sastojci za razvoj mnogih sustava u tijelu, uključujući rožnicu, hrskavicu i tetive, kožu i vezivno tkivo.
Glikozaminoglikani koji sadrže hondroitin-sulfat nužni su za razvoj mozga, hrskavice i tkiva uz osiguranje stabilnosti neuronske sinapse. Heparan sulfatni lanci sudjeluju u razvojnim procesima i regeneraciji krvnih žila te reguliraju svojstva zgrušavanja krvi. Oba su prisutna tijekom upalnih procesa, a istraživači vjeruju da nedostatak kondroitina doprinosi promjenama u artritisu. Mnogi vjeruju da dodaci kondroitinu poboljšavaju pokretljivost zglobova povećavajući podmazivanje.
Intersticijska tekućina i tvari slične gelu koje se nalaze u tijelu također sadrže glikozaminoglikane zvane mukopolisaharidi, koji reguliraju viskoznost tekućine i omogućuju tkivima da zadrže vlagu i održe pravilan oblik. Pravilna hidratacija osigurava da ti međuprostorni lanci funkcioniraju na odgovarajući način. Tijekom prirodnog procesa starenja, nedostatak ovih vitalnih tekućina pridonosi gubitku elastina i kolagena, što uzrokuje pojavu linija i bora. Mnogi kozmetički proizvodi sadrže hijaluronsku kiselinu u pokušaju da nadomjeste GAG-ove koje tijelo više ne proizvodi.
Kao i kod staničnih komponenti, tijelo redovito eliminira ili nadomješta glikozaminoglikane dnevno, ali nekim ljudima nedostaje ta sposobnost. Osobe koje imaju mukopolisaharidozu ili genetske poremećaje lizosomskog skladištenja ili imaju nedovoljne zalihe određenih enzima ili u potpunosti nemaju enzime potrebne za rastavljanje GAG-ova prema potrebi. Bolesti su progresivne i s vremenom dopuštaju abnormalne akumulacije glikozaminoglikana, što rezultira višesistemskim simptomima. Akumulacije uzrokuju promijenjen fizički izgled, smanjenu kogniciju, promjene skeleta i povećanje organa.
Lipopolisaharidi su GAG komponente bakterijskih staničnih membrana. Lipidni blokovi ovih lanaca tvore endotoksine koji mogu izazvati bolest. Postižući bolje razumijevanje ovih GAG lanaca, istraživači razvijaju znanje za borbu protiv toga kako bakterije izbjegavaju prepoznavanje imunološkog sustava ili razvijaju otpornost na antibiotike. Istraživanje mukopolisaharida također daje uvid u razvoj malignog tkiva.