Les signaux sécrétés peuvent agir sur une variété de cellules cibles. Dans certains cas, la cellule qui sécrète un signal détecte et réagit également à la molécule de signalisation qu’elle produit ; c’est ce qu’on appelle la signalisation autocrine.

Dans des conditions physiologiques normales, la signalisation autocrine est importante pour l’homéostasie. Ce processus est bien caractérisé dans les macrophages du système immunitaire. Les macrophages sécrètent une variété de signaux, y compris la cytokine interleukine-1, IL-1. Les macrophages sécrétants possèdent également des récepteurs membranaires pour IL-1 qui, lorsqu’ils sont liés, peuvent activer une cascade de signalisation intracellulaire. Les signaux intracellulaires qui en résultent déclenchent la sécrétion de cytokines supplémentaires, y compris plus d’IL-1 à partir de la cellule cible. Bien que l’IL-1 sécrété par ces macrophages puisse également se lier aux récepteurs sur d’autres cellules et types de cellules, la liaison à la cellule de signalisation est importante dans la régulation de la production du signal.

La signalisation autocrine est également un mécanisme majeur de prolifération des cellules cancéreuses. Les cellules cancéreuses sécrètent une variété de signaux de croissance pour elles-mêmes, par le biais de la signalisation autocrine, et pour les tissus voisins. Par exemple, la progestérone semble agir d’une manière autocrine dans le cancer du sein, selon laquelle la progestérone se lie aux récepteurs de progestérone sur la cellule de signalisation, stimulant l’action des gènes encourageant la croissance. La signalisation autocrine peut également jouer un rôle dans le développement du cancer de la peau en stimulant le développement de nouveaux vaisseaux sanguins qui nourrissent les cellules tumorales.