Los glicosaminoglicanos o GAG son cadenas largas de carbohidratos de azúcar que se encuentran en numerosas células del cuerpo humano. Realizan una variedad de funciones. En circunstancias normales, el cuerpo descompone de manera rutinaria los polisacáridos para prevenir la sobreabundancia, y las enzimas típicamente metabolizan estos azúcares complejos al final de la vida útil de una célula. La presencia de ciertos trastornos genéticos conocidos como enfermedades de almacenamiento lisosómico, hacen que el cuerpo no pueda realizar este proceso. Los investigadores estudian los GAG y su función en varios procesos patológicos.
Los bloques de construcción de polisacáridos conectados por otras moléculas y que forman miles de variaciones de cadena componen los GAG. La mayoría de los GAG en el cuerpo son ácidos hialurónicos no proteicos, mientras que otros incluyen condroitina y moléculas de sulfato de heparán. Estos GAG juegan un papel importante en el desarrollo, reparación y reemplazo celular. Las cadenas son componentes vitales para el desarrollo de muchos sistemas en el cuerpo, incluyendo córneas, cartílagos y tendones, piel y tejido conectivo.
Los glicosaminoglicanos que contienen condroitín-sulfato son necesarios para el desarrollo del cerebro, cartílago y tejido, además de asegurar la estabilidad de la sinapsis neuronal. Las cadenas de sulfato de heparán participan en los procesos de desarrollo y la regeneración de los vasos sanguíneos, además de regular las propiedades coagulantes de la sangre. Ambos están presentes durante los procesos inflamatorios y los investigadores creen que la falta de condroitina contribuye a los cambios artríticos. Muchos creen que los suplementos de condroitina mejoran la movilidad articular al mejorar la lubricación.
El líquido intersticial y las sustancias gelatinosas que se encuentran en el cuerpo también contienen glicosaminoglicanos llamados mucopolisacáridos, que regulan la viscosidad de los líquidos y permiten que los tejidos retengan la humedad y mantengan la forma adecuada. La hidratación adecuada asegura que estas cadenas intersticiales funcionen adecuadamente. Durante el proceso de envejecimiento natural, la falta de estos fluidos vitales contribuye a la pérdida de elastina y colágeno, lo que provoca la aparición de líneas y arrugas. Muchos productos cosméticos incorporan ácido hialurónico en un intento de reemplazar los GAG que el cuerpo ya no fabrica.
Al igual que con los componentes celulares, el cuerpo elimina o reemplaza regularmente los glicosaminoglicanos a diario, pero algunas personas carecen de esta capacidad. Las personas que padecen mucopolisacaridosis o trastornos genéticos de almacenamiento lisosómico tienen un suministro insuficiente de enzimas particulares o carecen por completo de las enzimas necesarias para desmontar los GAG según sea necesario. Las enfermedades son progresivas y, con el tiempo, permiten acumulaciones anormales de glicosaminoglicanos, que dan como resultado síntomas multisistémicos. Las acumulaciones causan una apariencia física alterada, cognición disminuida, cambios esqueléticos y agrandamiento de órganos.
Los lipopolisacáridos son componentes GAG de las membranas celulares bacterianas. Los bloques de lípidos de estas cadenas forman las endotoxinas que pueden producir enfermedades. Al obtener una mejor comprensión de estas cadenas GAG, los investigadores desarrollan el conocimiento para combatir cómo las bacterias escapan al reconocimiento del sistema inmunológico o desarrollan resistencia a los antibióticos. La investigación de mucopolisacáridos también proporciona información sobre el desarrollo de tejidos malignos.