Glykosaminoglykaner eller GAG är långa sockerkolhydratkedjor som finns i många celler i människokroppen. De utför en mängd olika funktioner. Under normala omständigheter bryter kroppen rutinmässigt ner polysackarider för att förhindra överflöd, och enzymer metaboliserar vanligtvis dessa komplexa sockerarter i slutet av en cells livslängd. Närvaron av vissa genetiska störningar som kallas lysosomala lagringssjukdomar gör att kroppen inte kan utföra denna process. Forskare studerar GAG och deras funktion i olika sjukdomsprocesser.
Polysackarider byggstenar sammankopplade av andra molekyler och bildar tusentals kedjevariationer utgör GAG. Majoriteten av GAGs i kroppen är icke-proteinhyaluronsyror, medan andra inkluderar kondroitin- och heparansulfatmolekyler. Dessa GAG spelar en stor roll i cellulär utveckling, reparation och ersättning. Kedjorna är viktiga beståndsdelar för utvecklingen av många system i kroppen, inklusive hornhinnor, brosk och senor, hud och bindväv.
Kondroitinsulfat-innehållande glykosaminoglykaner är nödvändiga för utveckling av hjärna, brosk och vävnad förutom att säkerställa neuronal synapsstabilitet. Heparansulfatkedjor deltar i utvecklingsprocesser och blodkärlsregenerering tillsammans med reglerar blodkoagulerande egenskaper. Båda är närvarande under inflammatoriska processer, och forskare tror att brist på kondroitin bidrar till artritiska förändringar. Många tror att kondroitintillskott förbättrar ledrörligheten genom att förbättra smörjningen.
Interstitiell vätska och de gelliknande ämnen som finns i kroppen innehåller också glykosaminoglykaner som kallas mukopolysackarider, som reglerar vätskors viskositet och gör det möjligt för vävnader att behålla fukt och behålla rätt form. Korrekt hydrering säkerställer att dessa interstitiella kedjor fungerar adekvat. Under den naturliga åldringsprocessen bidrar brist på dessa livsviktiga vätskor till förlusten av elastin och kollagen, vilket orsakar uppkomsten av linjer och rynkor. Många kosmetiska produkter innehåller hyaluronsyra i ett försök att ersätta de GAG som kroppen inte längre tillverkar.
Liksom med cellulära komponenter eliminerar eller ersätter kroppen regelbundet glykosaminoglykaner dagligen, men vissa människor saknar denna förmåga. Personer som har mukopolysackaridos eller genetiska lysosomala lagringsstörningar har antingen otillräckliga förråd av speciella enzymer eller saknar helt de enzymer som krävs för att ta isär GAG vid behov. Sjukdomarna är progressiva och tillåter med tiden onormala glykosaminoglykanansamlingar, vilket resulterar i multisystemsymtom. Ansamlingarna orsakar ett förändrat fysiskt utseende, nedsatt kognition, skelettförändringar och organförstoring.
Lipopolysackarider är GAG-komponenter i bakteriecellsmembran. Lipidblocken i dessa kedjor bildar endotoxiner som kan orsaka sjukdom. Genom att få en bättre förståelse för dessa GAG-kedjor utvecklar forskarna kunskapen för att bekämpa hur bakterier undkommer immunsystemets igenkänning eller utvecklar resistens mot antibiotika. Mukopolysackaridforskning ger också insikt i utvecklingen av maligna vävnader.