Les cellules souches sont des cellules indifférenciées se divisant et produisant davantage de cellules souches ou des cellules progénitrices qui se différencient en types de cellules matures et spécialisées. Toutes les cellules du corps sont générées à partir de cellules souches dans l’embryon précoce, mais de petites populations de cellules souches sont également présentes dans de nombreux tissus adultes, y compris la moelle osseuse, le cerveau, la peau et l’intestin. Ces cellules souches adultes produisent généralement les différents types de cellules que l’on trouve dans ce tissu, pour remplacer les cellules endommagées ou pour renouveler continuellement le tissu.

L’intestin grêle

L’épithélium qui tapisse l’intestin grêle est continuellement renouvelé par les cellules souches adultes. C’est le tissu le plus rapidement remplacé dans le corps humain, la plupart des cellules étant remplacées en 3-5 jours. L’épithélium intestinal se compose de milliers de villosités qui dépassent à l'intérieur de l'intestin grêle, augmentant ainsi sa surface pour faciliter l’absorption des nutriments.

Les cellules souches intestinales sont situées à la base des invaginations appelées cryptes qui se trouvent entre les villosités. Elles se divisent pour produire de nouvelles cellules souches, ainsi que des cellules filles (appelées cellules d’amplification du transit) qui se divisent rapidement, remontent les villosités et se différencient en tous les types de cellules de l'épithélium intestinal, notamment les cellules absorbantes, les cellules à gobelet, les cellules entéro-endocrines et les cellules de Paneth. Ces cellules matures continuent de remonter les villosités pendant qu’elles exercent leurs fonctions, à l’exception des cellules de Paneth qui redescendent pour résider à la base de la crypte.

Lorsque les cellules matures atteignent le sommet des villosités, elles subissent une apoptose — la mort cellulaire programmée — et sont perdues. De nouvelles cellules continuent à remonter par le bas, remplaçant continuellement les cellules perdues.