L'epitelio intestinale è un tessuto che si rinnova rapidamente, con un tasso di ricambio di circa 4-5 giorni nell'uomo. Ciò significa che l'intero rivestimento intestinale viene sostituito ogni pochi giorni. Il processo di rinnovamento si chiama proliferazione e differenziazione delle cellule epiteliali ed è essenziale per il mantenimento della salute e della funzione dell’intestino.

Le cellule staminali dell'epitelio intestinale si trovano nelle cripte di Lieberkühn, che sono piccole depressioni nel rivestimento intestinale. Queste cellule staminali si dividono simmetricamente per produrre più cellule staminali e si dividono anche asimmetricamente per produrre cellule TA (transit-amplifying). Le cellule TA poi si dividono più volte per produrre cellule epiteliali immature, che migrano nella cripta e alla fine si differenziano in cellule epiteliali mature.

Le cellule epiteliali mature rivestono la superficie dell'intestino e sono responsabili dell'assorbimento dei nutrienti, della secrezione del muco e della protezione del corpo dalle sostanze nocive. Alla fine si staccano nel lume dell'intestino e vengono sostituite da nuove cellule provenienti dalla cripta.

Il processo di proliferazione e differenziazione delle cellule epiteliali è strettamente regolato da una serie di fattori, tra cui fattori di crescita, citochine e ormoni. Questi fattori controllano il tasso di divisione delle cellule staminali, la proliferazione delle cellule TA e la differenziazione delle cellule epiteliali.

Le interruzioni del processo di rinnovamento delle cellule epiteliali possono portare a una serie di malattie intestinali, tra cui il morbo di Crohn, la colite ulcerosa e il cancro del colon-retto.