Afgescheiden signalen kunnen op een verscheidenheid aan doelwitcellen inwerken. In sommige gevallen detecteert de cel die een signaal afgeeft ook het signaalmolecuul dat het produceert en reageert daarop; dit wordt autocriene signalering genoemd.
Onder normale fysiologische omstandigheden is autocriene signalering belangrijk voor homeostase. Dit proces is goed gekarakteriseerd in de macrofagen van het immuunsysteem. Macrofagen scheiden een diverse signalen af, waaronder het cytokine Interleukin-1, IL-1. De uitscheiden macrofagen bezitten ook membraanreceptoren voor IL-1 die, wanneer ze gebonden zijn, een intracellulaire signaalcascade kunnen activeren. De resulterende intracellulaire signalen activeren de afscheiding van extra cytokines, zoals IL-1 uit de doelcel. Hoewel de IL-1, die uitgescheiden is door deze macrofagen, ook kan binden aan receptoren op andere cellen en celtypen, is de binding aan de signaalcel belangrijk bij de regulatie van signaalproductie.
Autocriene signalering is ook een belangrijk mechanisme van de proliferatie van kankercellen. Kankerachtig cellen scheiden een allerlei groeisignalen uit naar zichzelf, via autocriene signalering, en naar nabijgelegen weefsels. Progesteron lijkt bijvoorbeeld autocrien te werken bij borstkanker, waarbij progesteron zich bindt aan progesteronreceptoren op de signaalcel, waardoor de werking van groeibevorderende genen wordt gestimuleerd. Autocriene signalering kan ook een rol spelen bij het ontstaan van huidkanker door de ontwikkeling van nieuwe bloedvaten te stimuleren die de tumorcellen voeden.
